Ķīles pētnieki atklāj gēnu pārneses noslēpumus sēnēs!

Ķīles pētnieki atklāj gēnu pārneses noslēpumus sēnēs!

Eiropas Pētniecības padome (ERC) finansē jaunu, revolucionāru projektu Ķīles Kristiana Albrehta universitātē (CAU). Dr. Maikls Habigs un viņa darba grupa sēņu evolūcijas ģenētikas jautājumos saņems aptuveni 1,5 miljonu eiro starta dotāciju projektam “MobiChrom: Mobilās eikariotu hromosomas sēnīšu patogēnos”, kas sāksies 2026. gada 1. janvārī un paredzēts piecus gadus. Pētījums tiek veikts gan Ķīles evolūcijas centrā (KEC), gan Translācijas evolūcijas bioloģijas fundamentālo pētījumu centrā (CeTEB). Projekta mērķis ir atšifrēt, kā horizontālā hromosomu pārnese darbojas sēnēs, kā arī tās ģenētisko pamatu un izpētīt tās nozīmi evolūcijas bioloģijā.

Horizontālā gēnu pārnešana (HGT) attiecas uz ģenētiskās informācijas nodošanu starp esošajiem organismiem, nevis tikai no vecākiem uz pēcnācējiem. Šo procesu galvenokārt novēro prokariotos, īpaši baktērijās, un tas ļauj ātri pielāgoties vides izmaiņām. Turpretim šis mehānisms ir reti pētīts sēnēs, lai gan daži var pārnest veselas hromosomas starp dažādiem indivīdiem. Skaļi Wikipedia HGT veicina ģenētiskā koda universālumu un nodrošina ģenētisko apmaiņu biosfērā.

Projekta mērķis

Projekts “MobiChrom” koncentrējas uz papildu hromosomām, kas nav būtiskas dzīvībai un var tikt pārnestas starp sēnīšu indivīdiem. Pētnieku grupa izmantos modeļu sistēmu, kas sastāv no piecām Metarhizium sēņu ģints sugām, kas dzīvo simbiozē ar augu saknēm un uzbrūk kukaiņiem. Izmeklēšanai ir vairāki galvenie mērķi:

• 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 arī pētīs, kuri mobilo hromosomu gēni ietekmē saimniekorganismu kaitīgumu un kuri molekulārie mehānismi kontrolē pārnesi. Iepriekšējie atklājumi liecina, ka šī pārnešana dažās sēnēs notiek regulāri un var sniegt evolucionāras priekšrocības, kas ir ļoti svarīgas patogēno sēņu bioloģijā.

Atbilstība un konteksts

Horizontālā gēnu pārnešana ir kļuvusi arvien svarīgāka ne tikai prokariotos, bet arī arvien vairāk eikariotos. Jaunākie pētījumi liecina, ka pat augstākus organismus, piemēram, augus un dzīvniekus, var ietekmēt mikrobi no HGT. Ģenētiskā materiāla apmaiņa starp dažādām sugām var veicināt evolucionāro adaptāciju, un tāpēc tā ir būtisks bioloģiskās daudzveidības elements. Tāpat kā analīzē PMCID minēts, HGT ir būtisks mehānisms, kas ir mikrobu evolūcijas pamatā, un tam ir būtiska ietekme uz organismu spēju pielāgoties savai videi.

Rezumējot, MobiChrom projektam būs nozīmīga loma horizontālās hromosomu pārneses izpratnē sēnēs, un tā ietekme uz patogēno sēnīšu bioloģiju tiks pētīta tālāk. Starpdisciplinārā pieeja, kurā tiek apvienota evolūcijas ģenētika un molekulārie mehānismi, varētu pavērt jaunas perspektīvas mijiedarbībai starp sēnēm un to saimniekiem, un tāpēc tai ir liela zinātniska nozīme.