Kielin tutkijat paljastavat geeninsiirron salaisuudet sienissä!

Kielin tutkijat paljastavat geeninsiirron salaisuudet sienissä!

European Research Council (ERC) rahoittaa uutta, uraauurtavaa hanketta Kielin Christian Albrechtsin yliopistossa (CAU). Tohtori Michael Habig ja hänen sienten evoluutiogenetiikan työryhmänsä saavat noin 1,5 miljoonan euron aloitusavustuksen 1.1.2026 alkavaan hankkeeseen "MobiChrom: Mobile eukaryotic chromosomes in fungapatogens" ja sen on määrä kestää viisi vuotta. Tutkimusta tehdään sekä Kiel Evolution Centerissä (KEC) että Centre for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biologyssa (CeTEB). Projektin tavoitteena on selvittää horisontaalisen kromosominsiirron toimintaa sienissä ja sen geneettistä perustaa sekä selvittää sen merkitystä evoluutiobiologiassa.

Horisontaalinen geeninsiirto (HGT) viittaa geneettisen tiedon siirtoon olemassa olevien organismien välillä eikä vain vanhemmilta jälkeläisille. Tämä prosessi havaitaan ensisijaisesti prokaryooteissa, erityisesti bakteereissa, ja se mahdollistaa nopean sopeutumisen ympäristön muutoksiin. Sitä vastoin tätä mekanismia on harvoin tutkittu sienissä, vaikka jotkut voivat siirtää kokonaisia ​​kromosomeja eri yksilöiden välillä. äänekäs Wikipedia HGT edistää geneettisen koodin universaalisuutta ja mahdollistaa geneettisen vaihdon biosfäärissä.

Hankkeen tavoite

"MobiChrom" -projekti keskittyy apukromosomeihin, jotka eivät ole välttämättömiä elämälle ja jotka voivat siirtyä sienihenkilöiden välillä. Tutkimusryhmä käyttää mallijärjestelmää, joka koostuu viidestä Metarhizium-sieni-suvun lajista, jotka elävät symbioosissa kasvien juurien kanssa ja hyökkäävät hyönteisiä vastaan. Tutkimuksella on useita keskeisiä tavoitteita:

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

Tiimi tutkii myös, mitkä liikkuvien kromosomien geenit vaikuttavat haitallisuuteen isäntäorganismeille ja mitkä molekyylimekanismit ohjaavat siirtymistä. Aiemmat havainnot osoittavat, että tämä siirto tapahtuu säännöllisesti joissakin sienissä ja voi tarjota evoluutioetuja, mikä on erittäin tärkeää patogeenisten sienten biologialle.

Relevanssi ja konteksti

Horisontaalisesta geeninsiirrosta on tullut yhä tärkeämpää ei vain prokaryooteissa, vaan yhä enemmän myös eukaryooteissa. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että mikrobien HGT voi vaikuttaa jopa korkeampiin organismeihin, kuten kasveihin ja eläimiin. Geneettisen materiaalin vaihto eri lajien välillä voi edistää evoluutiota sopeutumista ja on siksi olennainen osa biologista monimuotoisuutta. Kuten analyysissä PMCID Mainittu, HGT on ratkaiseva mekanismi mikrobien evoluution taustalla ja sillä on merkittäviä vaikutuksia organismien kykyyn sopeutua ympäristöönsä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että MobiChrom-projektilla tulee olemaan merkittävä rooli horisontaalisen kromosominsiirron ymmärtämisessä sienissä, ja sen vaikutuksia patogeenisten sienten biologiaan tutkitaan edelleen. Tieteidenvälinen lähestymistapa, jossa evoluution genetiikka ja molekyylimekanismit yhdistetään, voisi avata uusia näkökulmia sienten ja niiden isäntien väliseen vuorovaikutukseen, ja siksi sillä on korkea tieteellinen merkitys.