Analiza okazów muzealnych pozwala na poszerzanie wiedzy o grzybach
Grzyby towarzyszą ludzkości od tysięcy lat jako pożywienie, surowiec i element otoczenia. Pomimo wielu badań na temat tych wyjątkowych organizmów wciąż nie wiemy naprawdę wielu rzeczy na ich temat. „W wielu przypadkach istnieją dwa lub trzy badania, które są źródłem zaskakująco różnych wyników”, wyjaśnia Miguel Angel Naranjo-Ortiz(odnośnik otworzy się w nowym oknie), badacz z Uniwersytetu w Oslo(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Nadal nie wiemy na przykład, jak daleko mogą się rozprzestrzeniać zarodniki grzybów ani w jakim stopniu mogą ulegać mutacjom, a szacunki są bardzo rozbieżne. W ramach projektu MUSHEUM, którego realizacja została sfinansowana ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), Naranjo-Ortiz i jego współpracownicy postanowili zbadać eksponaty muzealne, aby rozwiązać szereg zagadek związanych z grzybami. „Chodziło o porównanie współczesnych grzybów z populacjami grzybów z przeszłości”, mówi Naranjo-Ortiz. Badania koncentrowały się na gatunku znanym pod nazwą Trichaptum abietinum. Naukowcy zestawili dane genetyczne z informacjami na temat pogody, aby na ich podstawie znaleźć dowody przystosowań występujących na terenie Norwegii - kraju, który uległ znaczącemu ociepleniu na skutek zmiany klimatu.
Badanie zbiorów muzealnych
Zespół wybrał zestaw próbek o niskiej wartości ze zbiorów Muzeum Historii Naturalnej(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Oslo, pochodzących z okresów i obszarów geograficznych charakteryzujących się dużą liczbą próbek. Badacze wykorzystali je do optymalizacji protokołów i ustalenia, czy możliwe jest uzyskanie DNA o odpowiedniej jakości. Następnie wybrali grupy próbek do porównania, dobierając jedną grupę z lat 10. XX wieku i lat wcześniejszych, a także grupy z lat 30., 60. i 70. XX wieku. Z powodu nieoczekiwanych opóźnień spowodowanych awarią sprzętu Naranjo-Ortiz musiał zmienić strategię i postanowił skupić się na danych, którymi już dysponował. „To doprowadziło do niespodziewanych rezultatów”, mówi. Badacz odkrył, że genomy poszczególnych osobników różniły się w istotnym stopniu, nawet przy porównywaniu izolatów pochodzących z tego samego obszaru. „W Norwegii odkryliśmy, że przeszło 10 % genów występujących w jednym izolacie zarodnika nie występowało w innym izolacie zarodnika z tej samej lokalizacji”, zauważa Naranjo-Ortiz. „To nie było coś, co mogliśmy zignorować”.
Projekt poboczny skupiony na grzybach
Realizacja tego nieplanowanego projektu pobocznego pozwoliła na zebranie dowodów potwierdzających tezę, według której przez większość cyklu życiowego grzyby te rosną jako pojedyncze osobniki z dwoma odrębnymi genetycznie jądrami, które pozostają oddzielne. „To bardzo niezwykłe”, zauważa Naranjo-Ortiz. „Można oczekiwać, że oba jądra ulegną połączeniu, ale tak się nie dzieje”. Badacz zakłada, że nie jest to możliwe. Obecnie dysponuje przekonującymi dowodami, że ma to miejsce w przypadku dwóch różnych gatunków grzybów. „Dlatego chcę przeanalizować wiele grzybów, aby udowodnić, że jest to powszechna cecha występująca u wszystkich grzybów”, dodaje. Naranjo-Ortiz uważa, że rezultaty tych prac przełożą się na rozwój badań nad grzybami, a także pomogą wyjaśnić wiele aspektów ich biologii. Na przykład niektóre grzyby wywołują niepożądane reakcje alergiczne, ale wyłącznie u wybranych osób. „Zakładaliśmy, że problem leży w danej jednostce, jednak w rzeczywistości może być zupełnie inaczej - tylko niektóre osobniki grzyba mogą mieć zdolność wytwarzania toksyn”, wyjaśnia.
Badanie pangenomu
Jak twierdzi Naranjo-Ortiz, wyniki wskazują, że scharakteryzowanie pangenomu (zawartości genów) gatunku grzyba w ujednolicony sposób może pomóc w zrozumieniu jego roli biologicznej, umożliwiając porównania między gatunkami. „Chcę udowodnić słuszność hipotezy zakładającej, że stanowi to cechę grzybów wytwarzających grzybnię, analizując wiele genomów różnych gatunków grzybów”, dodaje.
