Si bien la vista de la trufa negra o blanca que se afeita sobre la pasta generalmente se considera un signo de extravagancia gastronómica, desempeñan un papel importante en los servicios del ecosistema del suelo. Las trufas son los cuerpos fructíferos de los simbiontes fúngicos ectomicorrícicos ECM que residen en el huéspedraíces de plantas. En muchos Ascomicota y linajes de Basidiomycota , las especies formadoras de trufas han evolucionado independientemente en casi todos los grupos principales. Esto sugiere que la simbiosis impulsa la evolución de la diversidad de trufas y selecciona rasgos específicos.
Un equipo dirigido por Francis Martin y sus colegas en el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia INRA, Genoscopio y la Universidad de Torino, e incluye investigadores del Instituto Conjunto del Genoma JGI del Departamento de Energía de EE. UU. DOELa Oficina del Usuario de la Oficina de Ciencia del DOE buscó información sobre el estilo de vida ECM de las especies formadoras de trufas. Ecología y evolución de la naturaleza , el equipo realizó un análisis comparativo de ocho hongos pezizomicetos, incluidas cuatro especies apreciadas como manjares.
Una década de estudios de simbiosis ECM
Las redes subterráneas que unen los hongos ECM y las raíces de la planta huésped dan forma a estos ecosistemas, lo que afecta la salud de la planta y la tolerancia a factores estresantes como la sequía o las enfermedades, así como el ciclo global del carbono. Los estudios han sugerido que los hongos ectomicorrizicos pueden disminuir el carbono del sueloreduciendo el ciclo limitando el nitrógeno. Los hongos absorben nutrientes minerales del suelo y los intercambian por azúcares que las plantas producen a través de la fotosíntesis.
A través del Programa de Ciencias Comunitarias de JGI, JGI de novo secuencia los genomas de dos hongos formadores de trufas: la trufa de cerdo Choiromyces venosus y, la trufa del desierto Terfezia boudieri así como de otros dos pezizomicetos que no forman trufas: inmersión de Ascobolus y Morchella importuna . Estos cuatro genomas, así como el genoma de la trufa blanca de Piamonte Tuber magnatum fueron anotados a través de la tubería de JGI.El genoma de la trufa de Borgoña T. Aestivum fue secuenciado por Genoscope.
El trabajo se basa en estudios anteriores de simbiosis fúngica que involucran el primer genoma de hongos ECM Laccaria bicolor, secuenciado hace una década por el JGI, y el primer genoma de trufa T. melanosporum secuenciado por Genoscope, que es parte de este análisis."Hemos aprendido del genoma Laccaria bicolor y Tuber melanosporum que la simbiosis ECM evolucionó por la pérdida masiva de genes involucrados en la degradación de la pared celular de las plantas CAZymes y la innovación de novo de las proteínas de comunicación, como el control de proteínas secretadas pequeñas inducidas por micorrizasla inmunidad de la planta huésped ", dijo el autor principal del estudio y colaborador veterano de JGI Martin.En un estudio de 2015 con el JGI, Martin y sus colegas mostraron que las especies de ECM evolucionaron a partir de saprótrofos que se alimentan de materia orgánica en descomposición, y que estos patrones evolutivos están presentes en muchos Basidiomycota grupos
"Aquí", agregó Martin, "demostramos que la pérdida de genes involucrados en la degradación de la lignocelulosa / pared celular vegetal CAZymes y una mayor tasa de evolución de genes huérfanos relacionados con la simbiosis han dado forma a los genomas de las trufas de pezizomicetos, uno de losclado más antiguo / basal de la ascomicota ectomicorrícica. Esto significa que mecanismos evolutivos similares han impulsado la simbiosis de forma independiente Ascomicota y Basidiomycota . También demostramos que las vías de desarrollo y metabólicas se expresan en las raíces ectomicorrícicas y los cuerpos fructíferos del blanco T. magnatum y negro T. melanosporum las trufas son inesperadamente muy similares, debido al hecho de que divergieron hace ~ 100 millones de años "
Perfumando los siguientes pasos
La detección y difusión de estas delicias subterráneas depende de animales entrenados que huelen los olores distintivos de las trufas. Martin y su equipo sugieren que los compuestos orgánicos volátiles que producen estos aromas también pueden ser alterados por las comunidades microbianas que florecen en trufas.
'Además de las pequeñas proteínas secretadas críticas para las interacciones fúngicas con sus plantas hospedadoras, estas pequeñas moléculas codificadas en los genomas de la trufa por grupos de genes de metabolitos secundarios ofrecen otro canal de comunicación entre los hongos y el medio ambiente', agrega Igor Grigoriev, el JGIEl director del programa Fungal y concluye: "Por lo tanto, los genomas secuenciados abren puertas para la exploración de interacciones de plantas fúngicas multidimensionales"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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