Vědci z Kielu odhalují tajemství přenosu genů v houbách!

Vědci z Kielu odhalují tajemství přenosu genů v houbách!

Evropská rada pro výzkum (ERC) financuje nový, průlomový projekt na Univerzitě Christiana Albrechtse v Kielu (CAU). Dr. Michael Habig a jeho pracovní skupina pro evoluční genetiku hub obdrží startovací grant ve výši přibližně 1,5 milionu eur na projekt „MobiChrom: Mobilní eukaryotické chromozomy u houbových patogenů“, který bude zahájen 1. ledna 2026 a jeho trvání je naplánováno na pět let. Výzkum se provádí jak v Kiel Evolution Center (KEC), tak v Centru pro základní výzkum translační evoluční biologie (CeTEB). Cílem projektu je dešifrovat, jak funguje horizontální přenos chromozomů u hub, jeho genetický základ a prozkoumat jeho význam v evoluční biologii.

Horizontální přenos genů (HGT) označuje přenos genetické informace mezi existujícími organismy a nejen z rodičů na potomky. Tento proces je primárně pozorován u prokaryot, zejména bakterií, a umožňuje rychlou adaptaci na změny prostředí. Naproti tomu u hub byl tento mechanismus studován jen zřídka, i když některé mohou přenášet celé chromozomy mezi různými jedinci. Hlasitý Wikipedie HGT podporuje univerzálnost genetického kódu a umožňuje genetickou výměnu v biosféře.

Cíl projektu

Projekt „MobiChrom“ se zaměřuje na přídatné chromozomy, které nejsou pro život nezbytné a mohou se předávat mezi houbovými jedinci. Výzkumný tým využije modelový systém složený z pěti druhů plísní rodu Metarhizium, které žijí v symbióze s kořeny rostlin a napadají hmyz. Vyšetřování má několik hlavních cílů:

• Bestimmung der Organismen, bei denen akzessorische Chromosomen vorkommen.
• Erfassung der Häufigkeit und Übertragungsraten akzessorischer Chromosomen.
• Verständnis der Auswirkungen auf die evolutionäre Dynamik verschiedener Pilzarten.

Tým bude také zkoumat, které geny na mobilních chromozomech ovlivňují škodlivost pro hostitelské organismy a které molekulární mechanismy řídí přenos. Předchozí poznatky ukazují, že k tomuto přenosu dochází u některých hub pravidelně a může poskytnout evoluční výhody, což má značný význam pro biologii patogenních hub.

Relevance a kontext

Horizontální přenos genů je stále důležitější nejen u prokaryot, ale také u eukaryot. Nedávné studie ukazují, že i vyšší organismy, jako jsou rostliny a zvířata, mohou být ovlivněny HGT z mikrobů. Výměna genetického materiálu mezi různými druhy může podporovat evoluční adaptaci, a je proto základním prvkem biologické rozmanitosti. Jako v analýze PMCID Jak již bylo zmíněno, HGT je klíčovým mechanismem, který je základem mikrobiální evoluce a má významné důsledky pro schopnost organismů přizpůsobit se svému prostředí.

Stručně řečeno, projekt MobiChrom bude hrát významnou roli v pochopení horizontálního přenosu chromozomů u hub a jeho důsledky pro biologii patogenních hub budou dále zkoumány. Interdisciplinární přístup, ve kterém se kombinuje evoluční genetika a molekulární mechanismy, by mohl otevřít nové pohledy na interakci mezi houbami a jejich hostiteli, a má proto velký vědecký význam.