Synchronization of oscillatory growth prepares fungal hyphae for fusion
Notice bibliographique
Résumé
Communication is crucial for organismic interactions, from bacteria, to fungi, to humans. Humans may use the visual sense to monitor the environment before starting acoustic interactions. In comparison, fungi, lacking a visual system, rely on a cell-to-cell dialogue based on secreted signaling molecules to coordinate cell fusion and establish hyphal networks. Within this dialogue, hyphae alternate between sending and receiving signals. This pattern can be visualized via the putative signaling protein Soft (SofT), and the mitogen-activated protein kinase MAK-2 (MakB) which are recruited in an alternating oscillatory manner to the respective cytoplasmic membrane or nuclei of interacting hyphae. Here, we show that signal oscillations already occur in single hyphae of Arthrobotrys flagrans in the absence of potential fusion partners (cell monologue). They were in the same phase as growth oscillations. In contrast to the anti-phasic oscillations observed during the cell dialogue, SofT and MakB displayed synchronized oscillations in phase during the monologue. Once two fusion partners came into each other’s vicinity, their oscillation frequencies slowed down (entrainment phase) and transit into anti-phasic synchronization of the two cells’ oscillations with frequencies of 104±28 s and 117±19 s, respectively. Single-cell oscillations, transient entrainment, and anti-phasic oscillations were reproduced by a mathematical model where nearby hyphae can absorb and secrete a limited molecular signaling component into a shared extracellular space. We show that intracellular Ca 2+ concentrations oscillate in two approaching hyphae, and depletion of Ca 2+ from the medium affected vesicle-driven extension of the hyphal tip, abolished the cell monologue and the anti-phasic synchronization of two hyphae. Our results suggest that single hyphae engage in a ‘monologue’ that may be used for exploration of the environment and can dynamically shift their extracellular signaling systems into a ‘dialogue’ to initiate hyphal fusion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».