Istraživači iz Kiela otkrivaju tajne prijenosa gena u gljivama!

Istraživači iz Kiela otkrivaju tajne prijenosa gena u gljivama!

Europsko istraživačko vijeće (ERC) financira novi, revolucionarni projekt na Sveučilištu Christian Albrechts u Kielu (CAU). Dr. Michael Habig i njegova radna skupina za evolucijsku genetiku gljiva dobit će početnu potporu od oko 1,5 milijuna eura za projekt “MobiChrom: Mobilni eukariotski kromosomi u gljivičnim patogenima”, koji će započeti 1. siječnja 2026. i trajat će pet godina. Istraživanje se provodi i u Kiel Evolution Center (KEC) i u Centru za temeljna istraživanja translacijske evolucijske biologije (CeTEB). Cilj projekta je dešifrirati kako horizontalni prijenos kromosoma funkcionira kod gljiva kao i njegovu genetsku osnovu te istražiti njegov značaj u evolucijskoj biologiji.

Horizontalni prijenos gena (HGT) odnosi se na prijenos genetskih informacija između postojećih organizama, a ne samo s roditelja na potomke. Taj se proces primarno uočava kod prokariota, posebice kod bakterija, te omogućuje brzu prilagodbu promjenama u okolišu. Nasuprot tome, ovaj mehanizam rijetko je proučavan kod gljiva, iako neke mogu prenijeti cijele kromosome između različitih jedinki. Glasno Wikipedia HGT promiče univerzalnost genetskog koda i omogućuje genetsku razmjenu u biosferi.

Cilj projekta

Projekt “MobiChrom” fokusiran je na pomoćne kromosome koji nisu bitni za život i mogu se prenositi između gljivičnih jedinki. Istraživački tim koristit će modelni sustav koji se sastoji od pet vrsta gljiva roda Metarhizium, koje žive u simbiozi s korijenjem biljaka i napadaju insekte. Istraga ima nekoliko središnjih ciljeva:

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

Tim će također istražiti koji geni na mobilnim kromosomima utječu na štetnost organizama domaćina i koji molekularni mehanizmi kontroliraju prijenos. Prethodni nalazi pokazuju da se ovaj prijenos redovito događa u nekim gljivama i može pružiti evolucijske prednosti, što je od velike važnosti za biologiju patogenih gljiva.

Relevantnost i kontekst

Horizontalni prijenos gena postaje sve važniji ne samo kod prokariota, već i sve više kod eukariota. Nedavne studije pokazuju da čak i viši organizmi, poput biljaka i životinja, mogu biti pod utjecajem HGT-a iz mikroba. Razmjena genetskog materijala između različitih vrsta može pospješiti evolucijsku prilagodbu i stoga je bitan element biološke raznolikosti. Kao u analizi PMCID Spomenuto, HGT je ključni mehanizam na kojem se temelji mikrobna evolucija i ima značajne implikacije na sposobnost organizama da se prilagode svom okolišu.

Ukratko, projekt MobiChrom odigrat će značajnu ulogu u razumijevanju horizontalnog prijenosa kromosoma u gljivama, a njegove implikacije na biologiju patogenih gljiva će se dalje istraživati. Interdisciplinarni pristup, u kojem se kombiniraju evolucijska genetika i molekularni mehanizmi, mogao bi otvoriti nove perspektive o interakciji između gljiva i njihovih domaćina te je stoga od velike znanstvene važnosti.