1 Wprowadzenie
chociaż członkowie rodzaju Ascomycota, szczególnie Sacchromyces cerevisiae, są najczęściej badanymi grzybami, istnieje 80 000 znanych gatunków królestwa grzybów. W Królestwie istnieje duża różnorodność, od małych nieszkodliwych jednokomórkowych drożdży, takich jak S. cerevisiae, po Wielki patogen roślinny Armillaria ostoyae, jeden z największych organizmów na świecie. Ten ostatni gatunek należy do rodzaju Basidiomycota, mniej dobrze rozumianego niż Ascomycota.
chociaż żaden gatunek podstawczaka nie został zbadany tak szczegółowo jak S. cerevisiae, jest to fascynująca i zróżnicowana grupa organizmów. Podstawczaki wytwarzają wiele interesujących metabolitów wtórnych stosowanych w medycynie, przemyśle i badaniach. Członkowie rodzaju stanowią około 10% (40 gatunków) znanych ludzkich patogenów grzybiczych (Morrow and Fraser, 2009). Wraz z początkiem epidemii AIDS, jeden basidiomycete w szczególności, Cryptococcus neoformans, wzrosła z mało znanego patogenu do jednego z najlepszych zabójców grzybów u pacjentów z obniżoną odpornością.
C. neoformans występuje głównie jako haploidalne drożdże i jest szeroko obecny w środowisku na całym świecie, w tym w odchodach ptaków, glebie i korze drzew. Badania wykazały, że ludzie wchodzą w częsty kontakt z C. neoformans: osoby bez historii kryptokokozy posiadają przeciwciała przeciwko drożdży (Chen et al., 1999), a większość dzieci wydaje się być narażone w wieku pięciu lat (Goldman et al., 2001). Sugeruje to, że większość osób spotyka C. neoformans w środowisku, najprawdopodobniej przez wdychanie do płuc. Osoby immunokompetentne są zwykle w stanie kontrolować i zawierać infekcję, często prowadząc do bezobjawowego utajonego stanu infekcji. Jeśli układ odpornościowy pacjenta zostanie osłabiony w późniejszym terminie, utajone zakażenie może się reaktywować. W przypadku osoby z obniżoną odpornością zakażenie płuc może prowadzić do zapalenia płuc, a następnie rozprzestrzeniania się przez krwiobieg do innych narządów. C. neoformans jest jednym z niewielu gatunków grzybów, o których wiadomo, że przekraczają barierę krew–mózg i infekują mózg (Kim, 2006), co prowadzi do nieleczonego zapalenia opon mózgowych, które jest śmiertelne. Kiedy epidemia AIDS rozpoczęła się w 1980 roku, nastąpił jednoczesny wzrost przypadków kryptokokozy na całym świecie. W ostatnich latach zwiększone stosowanie terapii przeciwretrowirusowej i leków przeciwgrzybiczych zmniejszyło ogólną częstość występowania śmiertelnego kryptokokowego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Jednak w obszarach, w których dostęp do leczenia jest ograniczony, C. neoformans pozostaje ważnym problemem w opiece nad osobami z obniżoną odpornością, w tym chorymi na AIDS, raka i przeszczep narządów. Ponadto niedawne ogniska kryptokokozy u immunokompetentnych osób w północno-zachodnim Pacyfiku budzą obawy dotyczące ryzyka zakażenia kryptokokami nawet u zdrowych osób (Bartlett et al., 2008; Hoang et al., 2004).
jako haploidalna komórka drożdży, C. neoformans jest podatny na wiele obszernych protokołów, które zostały opracowane dla S. cerevisiae, wymagające w większości przypadków tylko kilku korekt. Jednak po oddzieleniu się od linii ascomycete około 400 milionów lat temu (Mya) (Taylor and Berbee, 2006), istnieją znaczne różnice w jej mechanizmie komórkowym i cyklu życiowym (patrz poniżej). Genomika porównawcza obiecuje dostarczyć bogatych informacji na temat ewolucji współdzielonych i rozbieżnych genów, białek i szlaków, a także oferuje wgląd w różnice między gatunkami, które pozwalają jednemu drożdży istnieć jako łagodny saprofit, a drugiemu powodować śmiertelną infekcję u gospodarza ssaków.