Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Narzędzia genetyczne do walki z grzybicami

Badania nad chorobami zakaźnymi często skupiają się na bakteriach i wirusach. W ramach finansowanego przez UE projektu badano często ignorowaną patogenność grzybów i ewolucyjne aspekty jej postępowania.
Narzędzia genetyczne do walki z grzybicami
Zakażenia grzybami stanowią istotne zagrożenie dla ludzi, również gdy obejmują rośliny uprawne i wytwarzają szkodliwe toksyny. Częstość występowania zakażeń grzybami u ludzi wzrasta, zwłaszcza wśród osób z obniżoną odpornością.

Jedną z przyczyn tej alarmującej zmiany jest zdolność grzybów do wymieniania się materiałem genetycznym, po czym dobór naturalny faworyzuje najlepiej przystosowane organizmy potomne. Sprzyja temu procesowy handel międzynarodowy, który zwiększa dostępną pulę genetyczną do krzyżowania i rekombinacji.

Celem projektu "The genomic basis of emerging fungal pathogenicity' (FUNGI-PATHNCODE) było zbadanie podłoża genetycznego zwiększonej zdolności grzybów do zakażania ludzi. Oprócz identyfikacji ogólnego zestawu cech umożliwiających zakażenie, naukowcy badali, czy istnieją różnice pomiędzy patogenami roślin i zwierząt.

Naukowcy konstruowali filomy różnych gatunków grzybów, dwóch patogennych gatunków z rodzaju Candida, szeregu gatunków z rodzaju Microbotryum, które zakażają rodzinę goździkowatych, oraz grupę grzybów, do której należy ważny patogen ryżu. W przypadku każdego genu skonstruowano drzewo filogenetyczne a wyniki w postaci filomu pozwoliły zidentyfikować geny wspólne dla wszystkich badanych gatunków i specyficzne dla każdego z nich.

Wyniki ujawniły, że ewolucja patogennych grzybów przebiegała na drodze duplikacji genów, po której następowała adaptacja napędzana selekcją dodatnią. Sukces patogenu jest uzależniony od gospodarza. Co więcej, ewolucja adaptacyjna może następować u patogennych grzybów relatywnie szybko, w ciągu kilku milionów lat. W takim czasie gatunki grzybów nie tylko mogą stać się patogenami, lecz również mogą przystosować się do nowych gospodarzy, roślin, zwierząt lub ludzi.

W przypadku Microbotryum szybkie wykształcenie patogenności doprowadziło do wyspecjalizowania pod względem zakażanego organizmu, po którym nastąpiła specjacja (powstanie nowych gatunków). Po wytworzeniu nowych gatunków ewolucja spowolniła i stała się bardziej zachowawcza. Geny kodujące białka wydzielnicze są wysoce konserwatywne u patogenów ryżu, co ma duże znaczenie w procesie zakażenia.

Naukowcy wierzą, że geny niezbędne do wywołania zakażenia u człowieka znajdują się w obrębie filomów. Prace będą kontynuowane również po zakończeniu projektu i będą koncentrować się nie na genach, lecz na istotności sieci regulatorowych w ewolucji patogenności.

Wyjaśnienie podstaw genetycznych powstawania patogenności umożliwi zidentyfikowanie czynności odnośnych genów, które spowodowały wzrost znaczenia grzybów jako mikroorganizmów chorobotwórczych. Umożliwi to odkrycie nowych cząsteczek docelowych leków.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Grzyby patogenne, człowiek, zakażenie, gen, filom, cząsteczka docelowa leku
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę