Raziskovalci iz Kiela razkrivajo skrivnosti prenosa genov pri glivah!

Raziskovalci iz Kiela razkrivajo skrivnosti prenosa genov pri glivah!

Evropski raziskovalni svet (ERC) financira nov, prelomen projekt na Univerzi Christiana Albrechtsa v Kielu (CAU). Dr. Michael Habig in njegova delovna skupina za evolucijsko genetiko gliv bosta prejela začetno dotacijo v višini okoli 1,5 milijona evrov za projekt »MobiChrom: Mobilni evkariontski kromosomi pri glivičnih patogenih«, ki se bo začel 1. januarja 2026 in bo predvidoma trajal pet let. Raziskava poteka tako v Kiel Evolution Center (KEC) kot v Centru za temeljne raziskave translacijske evolucijske biologije (CeTEB). Cilj projekta je razvozlati, kako poteka horizontalni kromosomski prenos pri glivah, kot tudi njegovo genetsko osnovo in raziskati njegov pomen v evolucijski biologiji.

Horizontalni prenos genov (HGT) se nanaša na prenos genetskih informacij med obstoječimi organizmi in ne samo od staršev do potomcev. Ta proces je opazen predvsem pri prokariontih, predvsem pri bakterijah, in omogoča hitro prilagajanje na okoljske spremembe. Nasprotno pa je bil ta mehanizem redko raziskan pri glivah, čeprav lahko nekatere prenašajo celotne kromosome med različnimi posamezniki. Glasno Wikipedia HGT spodbuja univerzalnost genetske kode in omogoča gensko izmenjavo v biosferi.

Cilj projekta

Projekt »MobiChrom« se osredotoča na pomožne kromosome, ki niso bistveni za življenje in se lahko prenašajo med posamezniki gliv. Raziskovalna skupina bo uporabila modelni sistem, sestavljen iz petih vrst gliv iz rodu Metarhizium, ki živijo v simbiozi s koreninami rastlin in napadajo žuželke. Preiskava ima več osrednjih ciljev:

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

Ekipa bo tudi raziskovala, kateri geni na mobilnih kromosomih vplivajo na škodljivost za gostiteljske organizme in kateri molekularni mehanizmi nadzorujejo prenos. Prejšnje ugotovitve kažejo, da se ta prenos redno pojavlja pri nekaterih glivah in lahko zagotovi evolucijske prednosti, kar je zelo pomembno za biologijo patogenih gliv.

Ustreznost in kontekst

Horizontalni prenos genov postaja vse pomembnejši ne le pri prokariontih, ampak vse bolj tudi pri evkariontih. Nedavne študije kažejo, da lahko HGT iz mikrobov vpliva tudi na višje organizme, kot so rastline in živali. Izmenjava genskega materiala med različnimi vrstami lahko spodbuja evolucijsko prilagajanje in je zato bistveni element biološke raznovrstnosti. Kot v analizi PMCID Omenjeno je, da je HGT ključni mehanizem, na katerem temelji mikrobna evolucija, in ima pomembne posledice za sposobnost organizmov, da se prilagodijo svojemu okolju.

Če povzamemo, bo projekt MobiChrom igral pomembno vlogo pri razumevanju horizontalnega prenosa kromosomov v glivah, njegove posledice za biologijo patogenih gliv pa bodo še naprej raziskane. Interdisciplinarni pristop, v katerem so združeni evolucijska genetika in molekularni mehanizmi, bi lahko odprl nove poglede na interakcijo med glivami in njihovimi gostitelji in je zato zelo znanstvenega pomena.