Pubblicato su Nature Ecology & Evolution studio di genomica comparativa sui tartufi

Giovedì
20:41:43
Novembre
15 2018

Pubblicato su Nature Ecology & Evolution studio di genomica comparativa sui tartufi

View 7.4K

word 1.1K read time 5 minutes, 27 Seconds

Parma - Sull’ultimo numero della rivista Nature Ecology & Evolution sono stati pubblicati i risultati di un vasto studio di genomica comparativa condotto all’interno dei #Pezizomiceti, una classe di funghi evolutivamente imparentati, ma che presentano stili di vita e caratteristiche morfologiche assai diversificate. Alcuni di essi, tra cui i ben noti ed apprezzati ‘tartufi’, crescono sotto terra e stabiliscono interazioni simbiotiche con diverse piante arboree, mentre altri crescono in superficie e spesso vivono in modo autonomo.

Lo scopo del lavoro, portato a termine da un consorzio di ricerca internazionale del quale hanno fatto parte anche tre ricercatori del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale dell’Ateneo e che ha comportato il sequenziamento e l’analisi comparativa di 6 nuovi #genomi-fungini, è stato proprio quello di utilizzare l’analisi genomica per acquisire informazioni sulle basi molecolari delle suddette differenze di stile di vita.

Tra queste, la necessità dei ‘funghi simbiotici sotterranei’, come i tartufi, di farsi trovare, non solo dai tartufai, ma anche da animali (‘micofagi’) che provvedono alla disseminazione delle spore e alla propagazione di questi preziosi funghi, e anche quella di stabilire una interazione ‘amichevole’ con le piante che li ospitano.

Come spiega la prof.ssa Barbara Montanini, docente di Biologia Molecolare, che insieme alla dott.ssa Elisabetta Levati e al prof. Simone Ottonello ha partecipato a questo studio, «i tartufi, incluso il bianco pregiato Tuber magnatum, condividono genomi di grosse dimensioni contenenti un numero assai elevato di elementi genetici mobili (‘trasposoni’). Questi potrebbero aver aumentato in modo considerevole il tasso di diversificazione genica, a partire da un set basale di geni largamente condiviso tra i membri non-sotterranei e non-simbiotici dei Pezizomiceti e i tartufi, contribuendo così all’evoluzione dei tratti distintivi di questi ultimi». Tra questi, la perdita e/o l’inattivazione di geni ‘aggressivi’ in grado di degradare le pareti delle piante ospiti e la riprogrammazione di geni del metabolismo dello zolfo per consentire la produzione dei composti volatili solforati che rappresentano i costituenti essenziali dell’aroma dei tartufi, da questi utilizzati come ‘richiamo’ per gli animali micofagi e la disseminazione delle spore.

Nel loro insieme, le risorse genomiche e le nuove conoscenze generate da questo lavoro consentiranno un approccio più razionale e guidato allo studio dell’evoluzione dello stile di vita di questi funghi, che da secoli vengono apprezzati per le loro preziose caratteristiche ambientali, organolettiche e culinarie.

Astratto

Tuberaceae è uno dei più diversi lignaggi di funghi simbiotici che formano il tartufo. Per comprendere la base molecolare dello stile di vita del tartufo ectomicorrizico, abbiamo confrontato i genomi del tartufo bianco piemontese ( Tuber magnatum ), del tartufo nero del Périgord ( Tuber melanosporum ), del tartufo di Borgogna ( Tuber aestivum ), del tartufo di maiale ( Choiromyces venosus ) e del tartufo del deserto ( Terfezia boudieri ) a Pezizomycetes saprotrophic. Duplicazione genica / storie di perdita ricostruite lungo una filogenesi calibrata nel tempo di Ascomiceti hanno rivelato che i tratti specifici di Tuberaceae possono essere correlati a un più alto tasso di diversificazione genica. Le caratteristiche genomiche nelle specie Tuber sembrano essere molto simili, con un alto contenuto di trasposone, pochi geni che codificano enzimi degradanti lignocellulosici, una serie sostanziale di geni regolati dal corpo-fruttificazione e l'alta espressione di geni coinvolti nel metabolismo dei composti organici volatili. I percorsi di sviluppo e metabolici espressi in ectomicorrize e corpi fruttiferi di T. magnatum e T. melanosporum sono inaspettatamente molto simili, a causa del fatto che hanno diviso ~ 100 Ma. I composti organici volatili degli odori di tartufo pungente non sono il prodotto delle innovazioni genetiche specifiche di Tuber , ma si basano sull'espressione differenziale di un repertorio genico esistente. Queste risorse genomiche aiuteranno ad affrontare questioni fondamentali nell'evoluzione dello stile di vita del tartufo e dell'ecologia dei funghi che sono state elogiate come prelibatezze gastronomiche per secoli.

Principale

I funghi del tartufo si differenziano in corpi fruttiferi sotterranei contenenti spore sequestrate in una massa di ife poco appariscente simile a un globo. Le specie che formano il tartufo si sono evolute in quasi tutti i principali gruppi di funghi carnosi oltre 100 volte in modo autonomo all'interno dell'Ascomicota e Basidiomiceti e la maggior parte delle transizioni evolutive verso una morfologia del tartufo si è verificata in lignaggi che stabiliscono simbiosi mutualistica ectomicorrizica con le piante 1 . Questo modello suggerisce che la simbiosi è stata un importante motore nell'evoluzione della diversità del tartufo. L'evoluzione dello stile di vita ipogeo attraverso una varietà di linee di tartufo suggerisce anche che la transizione da fruttificazione da epigea a ipogea è guidata da una forte selezione per i tratti, ad esempio gli odori pungenti, che promuovono la dispersione degli animali 2 . La famiglia delle Tuberaceae è uno dei più diversi lignaggi di funghi principalmente formanti il ​​tartufo ed è presumibilmente uno dei primi cladi divergenti all'interno dei Pezizomycetes (Ascomycota) 2 . I tartufi, come il tartufo nero aromatico del Périgord ( T. melanosporum Vittad.), Il tartufo di Borgogna ( T. aestivum Vittad.), Il tartufo bianco piemontese ( T. magnatum Pico) e il tartufo del deserto ( Te. Boudieri Chatin), sono stati elogiati prelibatezze gastronomiche da secoli 3 . Nonostante la loro importanza ecologica e una lunga storia come cibo da gourmet, ci sono ancora molte domande senza risposta riguardanti la biologia, la genetica e l'ecologia delle Tuberaceae 4 .

In precedenza, il genoma di T. melanosporum è stato sequenziato e ha rivelato un insieme di caratteristiche genomiche insolite, tra cui un'alta percentuale di elementi trasponibili, un insieme limitato di enzimi degradanti della parete cellulare delle cellule (PCWDE) e duplicazioni di geni rari 5 . Inoltre, la profilazione del trascritto dei corpi fruttiferi ha dimostrato che la sintesi di composti organici volatili (VOC), che formano il profumo pervasivo dei tartufi, è supportata da un'espressione sostenuta di vari geni correlati ai VOC 5 . Tuttavia, non è noto se il metabolismo VOC sia conservato all'interno di Tuberaceae 6 .

Per ottenere informazioni sull'evoluzione della simbiosi ectomicorrizica, così come sullo stile di vita del tartufo all'interno dei Pezizomiceti, abbiamo sequenziato altre specie simbiotiche di formazione del tartufo ( T. magnatum , T. aestivum , C. venosus Fr. e Te. Boudieri ) e confrontato i loro genomi al T. melanosporum 5 e alla spugnola nera saprotrofica ( Morchella importuna M. Kuo, O'Donnell e TJ Volk), Ascobolus immersus Pers. e Pyronema confluens Tul & C. Tul 7 . Qui presentiamo l'analisi comparativa di questi genomi, con particolare enfasi sulle sequenze specifiche di Tuberaceae, sui geni regolati dalla simbiosi e sul corpo fruttificato e sui geni che codificano per PCWDE e sintesi VOC. Inoltre, l'espressione genica in ectomicorrize e i corpi fruttiferi da T. magnatum e T. melanosporum sono stati confrontati per ottenere informazioni su come i modelli di espressione sono cambiati lungo l'evoluzione di questi tartufi.

Source by UNIPR


LSNN is an independent publisher that relies on reader support. We disclose the reality of the facts, after careful observations of the contents rigorously taken from direct sources. LSNN is the longest-lived portal in the world, thanks to the commitment we dedicate to the promotion of authors and the value given to important topics such as ideas, human rights, art, creativity, the environment, entertainment, Welfare, Minori, on the side of freedom of expression in the world «make us a team» and we want you to know that you are precious!

Dissemination* is the key to our success, and we've been doing it well since 1999. Transparent communication and targeted action have been the pillars of our success. Effective communication, action aimed at exclusive promotion, has made artists, ideas and important projects take off. Our commitment to maintain LSNN is enormous and your contribution is crucial, to continue growing together as a true team. Exclusive and valuable contents are our daily bread. Let us know you are with us! This is the wallet to contribute.

*Dissemination is the process of making scientific and technical information accessible to a non-specialist public. This can come through various forms, such as books, articles, lectures, television programs and science shows.


Similar Articles / Pubblica...i tartufi