Entre los contendientes para el organismo vivo más grande del mundo hay algo que generalmente se considera mucho más pequeño que una ballena azul o una secuoya imponente. Este organismo en particular es tan grande que uno necesita un mapa aéreo para comprender su tamaño, e incluso entonces no es completamentevisible ya que la mayor parte es subterránea. Es un espécimen del hongo Armillaria ostoyae, descubierto por primera vez hace dos décadas, aunque se creía que tenía unos pocos milenios en ese momento, y tan grande que se extiende por casi cuatro millas cuadradas, un espacio equivalente a un sexto de Manhattan, o casi 8,300 natación olímpicapiscinas - y pesa tanto como tres ballenas azules combinadas.
gran tamaño a un lado Armillaria los hongos dominan en una categoría completamente diferente: se encuentran entre los patógenos fúngicos más devastadores, causando la enfermedad de pudrición de la raíz en más de 500 especies de plantas que se encuentran en bosques, parques y viñedos. Como hongos de pudrición blanca, son capaces de descomponer todos los componentesde las paredes celulares de las plantas celulosa, hemicelulosa y lignina, una capacidad que interesa a los investigadores de bioenergía que buscan métodos para convertir de manera rentable la biomasa vegetal en combustibles alternativos. Reportado en la edición del 30 de octubre de 2017 de Ecología y evolución de la naturaleza , un equipo internacional dirigido por László G. Nagy del Centro de Investigación Biológica de la Academia Húngara de Ciencias e incluye investigadores del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de los EE. UU. DOE JGI, una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE, secuenciada yanalizado cuatro Armillaria hongos, incluido A. ostoyae, y luego comparó estos genomas con los de hongos relacionados para comprender mejor la evolución de Armillaria la capacidad de propagarse e infectar, y descomponer efectivamente todos los componentes de las paredes celulares de las plantas.
" Armillaria las especies son algunos de los patógenos forestales más devastadores, responsables de la disminución de los bosques en muchas regiones templadas. Por lo tanto, existe un interés considerable en desarrollar estrategias contra Armillaria spp, hacia el cual comprender cómo funcionan en la naturaleza podría ser el primer paso ", dijo el autor principal del estudio, Nagy." Estamos interesados en cómo Armillaria use enzimas degradantes de la pared celular de la planta PCWDE cuando se enfrente con posibles plantas huésped "
Según el coautor del estudio James Anderson de la Universidad de Toronto, Armillaria las especies son extremadamente comunes en los bosques templados del norte y tienen una morfología de cuerpo de fruta casi idéntica pero estilos de vida diferentes. Por ejemplo A. Gallica es principalmente un degradante de la madera dura y no es un patógeno de coníferas. En contraste, A. ostoyae puede ser un patógeno altamente agresivo de pudrición de la raíz de abetos, pinos y otras coníferas, causando hasta un 100 por ciento de mortalidad de las plántulas de coníferas.
"Ambos hongos tienen un efecto importante en la composición de las especies de árboles forestales y en el ciclo del carbono", dijo Igor Grigoriev, director del programa de hongos DOE JGI y coautor del estudio. "Ambos pueden ayudarnos a comprender mejor los mecanismosde degradación de la lignocelulosa.Además, estos se encontraban entre los primeros representantes de la familia Physalacriaceae y se secuenciaron como parte de la iniciativa de 1000 Genomas Fúngicos del DOE JGI para producir genomas de referencia de cada una de las más de 500 familias reconocidas de hongos para llenar huecos en el Árbol Fúngicode vida."
Aparte de A. ostoyae, el equipo también ordenó y analizó los genomas de A. cepistipes, A. Gallica y A. Solidipes . Estos genomas se compararon luego con 22 genomas de hongos, muchos previamente secuenciados y anotados por el DOE JGI. Catalogaron 20 familias de genes relacionadas con la patogenicidad en los hongos e identificaron familias de PCWDE enriquecidas, mejor para descomponer y acceder a los nutrientes de manera eficienteen madera muerta. Para ayudar a explicar los genomas de hongos inusualmente grandes en el Armillaria género, también encontraron genes duplicados, lo que sugiere Armillaria evolucionó principalmente a través de la expansión de la familia de genes y no elementos transponibles o "genes saltadores". Armillaria los genomas de hongos están disponibles en el portal de genómica de hongos DOE JGI MycoCosm junto con las secuencias de genomas de hongos utilizadas para la comparación.
Nagy también señaló que la investigación también arroja luz sobre una de las preguntas de larga data en biología: la evolución de la multicelularidad. "Nuestra genómica comparativa y los datos de RNA-Seq sugieren que el desarrollo de rizomorfos - estructuras muy pequeñas quese propaga a través del sustrato en busca de nuevas fuentes de alimentos y puede cruzar varios pies bajo tierra, tiene mucho en común con la de los cuerpos fructíferos, siendo ambas estructuras complejas multicelulares ", dijo.
Así como los equipos bien organizados pueden lograr más que incluso individuos talentosos, la evolución de la multicelularidad es de gran interés porque los organismos multicelulares pueden llevar a cabo funciones más allá del alcance de las células individuales. Además, la colección de A. ostoyae de plantas que degradan la biomasalas enzimas podrían proporcionar candidatos para su uso con materias primas de bioenergía para generar biocombustibles y bioproductos que serían difíciles de generar económicamente utilizando enfoques más convencionales.
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Materiales proporcionado por DOE / Instituto Conjunto del Genoma . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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