Kylio mokslininkai atskleidžia genų perdavimo grybuose paslaptis!

Kylio mokslininkai atskleidžia genų perdavimo grybuose paslaptis!

Europos mokslinių tyrimų taryba (ERC) finansuoja naują, novatorišką projektą Kristiano Albrechto universitete Kylyje (CAU). Daktaras Michaelas Habigas ir jo darbo grupė grybų evoliucinei genetikai gaus maždaug 1,5 milijono eurų pradinę dotaciją projektui „MobiChrom: mobilios eukariotinės chromosomos grybelių patogenuose“, kuris prasidės 2026 m. sausio 1 d. ir planuojamas penkerius metus. Tyrimai atliekami ir Kylio evoliucijos centre (KEC), ir Transliacinės evoliucijos biologijos fundamentinių tyrimų centre (CeTEB). Projekto tikslas – iššifruoti, kaip veikia horizontalus chromosomų pernešimas grybuose, koks yra jo genetinis pagrindas, bei ištirti jo reikšmę evoliucinei biologijai.

Horizontalus genų perdavimas (HGT) reiškia genetinės informacijos perdavimą tarp esamų organizmų, o ne tik iš tėvų palikuonims. Šis procesas pirmiausia stebimas prokariotuose, ypač bakterijose, ir leidžia greitai prisitaikyti prie aplinkos pokyčių. Priešingai, šis mechanizmas retai buvo tiriamas su grybais, nors kai kurie gali perkelti ištisas chromosomas tarp skirtingų asmenų. Garsiai Vikipedija HGT skatina genetinio kodo universalumą ir įgalina genetinius mainus biosferoje.

Projekto tikslas

Projektas „MobiChrom“ orientuotas į papildomas chromosomas, kurios nėra būtinos gyvybei ir gali būti perduodamos tarp grybelių. Mokslininkų komanda naudos modelių sistemą, kurią sudaro penkios Metarhizium grybų genties rūšys, kurios gyvena simbiozėje su augalų šaknimis ir atakuoja vabzdžius. Tyrimas turi keletą pagrindinių tikslų:

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

Komanda taip pat tirs, kurie mobiliųjų chromosomų genai daro įtaką organizmams šeimininkams ir kurie molekuliniai mechanizmai kontroliuoja perdavimą. Ankstesni išvados rodo, kad šis perkėlimas reguliariai vyksta kai kuriuose grybuose ir gali suteikti evoliucinių pranašumų, o tai yra labai svarbu patogeninių grybų biologijai.

Aktualumas ir kontekstas

Horizontalus genų perdavimas tampa vis svarbesnis ne tik prokariotams, bet ir vis labiau eukariotams. Naujausi tyrimai rodo, kad mikrobų HGT gali paveikti net aukštesnius organizmus, tokius kaip augalai ir gyvūnai. Keitimasis genetine medžiaga tarp skirtingų rūšių gali paskatinti evoliucinį prisitaikymą, todėl yra esminis biologinės įvairovės elementas. Kaip ir analizėje PMCID minėta, HGT yra esminis mikrobų evoliucijos mechanizmas ir turi reikšmingos įtakos organizmų gebėjimui prisitaikyti prie savo aplinkos.

Apibendrinant galima teigti, kad projektas „MobiChrom“ vaidins svarbų vaidmenį suprantant horizontalų chromosomų perdavimą grybuose, o jo reikšmė patogeninių grybų biologijai bus toliau tiriama. Tarpdisciplininis požiūris, kai evoliucinė genetika ir molekuliniai mechanizmai yra derinami, galėtų atverti naujas grybų ir jų šeimininkų sąveikos perspektyvas, todėl yra labai moksliškai reikšmingas.