Ewolucja i adaptacja u grzybów
Jednym z głównych założeń biologii ewolucyjnej jest poznanie genetycznych podstaw adaptacji. W pracach tych wykorzystuje się grzyby, ponieważ ich genomy są małe i gęste, jednak trudności może nastręczać identyfikacja przystosowawczych fenotypów poza prostymi cechami metabolicznymi. Na szczęście rozwój wysokoprzepustowego sekwencjonowania genetycznego umożliwia stosowanie odwróconej metody genetyki adaptacyjnej. Dzięki niej naukowcy mogą skanować genomy i identyfikować geny o nietypowej historii ewolucyjnej oraz rozpoznawać czynniki środowiskowe spójne z tymi genami i sprawdzać hipotezy przy pomocy manipulowania genetycznego. W ramach projektu GEDINDIS (Genomics of ecological divergence in the fungal species Neurospora discreta), finansowanego ze środków UE, badano, w jaki sposób N. discreta (grzyb występujący w martwych tkankach roślin po pożarach) dzieli się na więcej gatunków. Naukowcy zebrali 52 próbki N. discreta z 7 lokalizacji w Azji, Europie i Ameryce Północnej. Następnie dokonano ekstrakcji DNA i sekwencjonowania przy użyciu nowych technik sekwencjonowania wysokoprzepustowego. Badacze skonstruowali ciąg bioinformatyczny do analizy danych i przy jego pomocy przeanalizowali ogromne ilości danych generowanych w procesie sekwencjonowania. Szukając dowodów genetycznych na specjację różnych populacji, odkryli oni, że próbki z Alaski i UE są ze sobą blisko spokrewnione. Co jeszcze ciekawsze, znaleziono dowody na istnienie w stanie Waszyngton dwóch odrębnych populacji, które jednak nie krzyżują się ze sobą ani nie ulegają hybrydyzacji. Naukowcom udało się także ustalić, że do różnicowania w tych populacjach doszło około 440 000 pokoleń temu. Badali też, czy między tymi różnymi populacjami może dochodzić do skutecznego krzyżowania międzygatunkowego, co wyjaśniłoby, czy izolacja jest wynikiem czynników środowiskowych, czy też genetycznych. Projekt podkreśla znaczenie wymiany materiału genetycznego między blisko spokrewnionymi grupami dla ewolucji genomów grzybów. Potwierdza też rolę izolacji geograficznej jako czynnika sprzyjającego różnicowaniu grzybów saprobiontów, żyjących na martwej i gnijącej materii organicznej. Uczestnicy projektu GEDINDIS podważyli powszechny podgląd, oparty na badaniach nad zwierzętami i roślinami, dotyczący znaczenia przepływu genów między gatunkami dla ewolucji. Projekt przyczynił się do pogłębienia wiedzy na temat genomiki grzybów i rzucił światło na mechanizmy specjacji i odpowiedź ewolucyjną na globalne zmiany. Prace te mogą mieć bardzo istotne znaczenie dla rolnictwa, leśnictwa i biologii ochrony przyrody.
