A gombák jelentős potenciállal rendelkeznek a „horizontális” génátvitelben, egy új tanulmány kimutatta, hasonlóan azokhoz a mechanizmusokhoz, amelyek lehetővé teszik a baktériumok ilyen gyors fejlődését, rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, és más súlyos problémákat okoznak.
Ez a felfedezés, amely március 18-án jelenik meg a Nature folyóiratban, azt sugallja, hogy a gombák képesek gyorsan megváltoztatni genomjuk felépítését, és megfertőzik a növényeket és esetleg az állatokat, beleértve az embert is.
A tudósok szerint közel sem korlátozódnak annyira a hagyományos evolúció fokozatosabb folyamataira, mint azt hitték. Ez pedig nem csak a növénytermesztésben, hanem az emberi egészségben is problémákat vet fel, mivel a gombák sokkal közelebb állnak az „evolúciós fán” az emberhez, mint a baktériumok, következésképpen a gombás betegségek sokkal nehezebben kezelhetők.
A gombák által ehhez használt genetikai mechanizmusok eltérnek a baktériumok által gyakran használtaktól, de a végeredmény meglehetősen hasonló lehet. Az egykor lassúnak hitt gombatörzsek virulenciájának evolúciójáról most kiderült, hogy gyorsan megy végbe, és új perspektívát kényszeríthet arra vonatkozóan, hogy a gombák hogyan viselkedhetnek, változtathatnak és fertőző képességeiket átadhatják.
"Ezt megelőzően azt hittük, hogy a gombák általában a vertikális géntranszferre vagy a hagyományos öröklődésre korlátozódnak, ami egy lassabb típusú genetikai változás, amely a DNS-mutáció, a rekombináció és a szelekció hatásain alapul" - mondta Michael. Freitag, a biokémia és biofizika adjunktusa az Oregon State University-n.
"De ebben a tanulmányban olyan gombákat találtunk, amelyek egyetlen generáció alatt képesek fertőző képességet átvinni egy másik törzsre" - mondta."Valószínűleg alábecsültük ezt a jelenséget, és ez azt jelzi, hogy a gombatörzsek gyorsabban válhatnak kórokozóvá, mint azt korábban elképzeltük."
Az OSU Genomkutatási és Bioszámítástechnikai Központjának kutatói nagy nemzetközi tudóscsoporttal dolgoztak együtt ebben a tanulmányban, köztük a massachusettsi The Broad Institute, az Amszterdami Egyetem és az USDA Mezőgazdasági Kutatószolgálat vezető kutatóival. a Minnesotai Egyetem.
A baktériumok kromoszómákon és DNS-plazmidokon keresztül „horizontális” genetikai átvitelt alkalmaznak a gyors változás érdekében, ami az egyik oka annak, hogy gyakran kialakulhat antibiotikum-rezisztencia. Ezt a képességet lehetségesnek tartották, de ritka a gombákban. Az új tanulmányban, amely három Fusarium faj genomszintű elemzésén alapul, kísérletileg kimutatták, hogy komplett kromoszómák kerülnek át a különböző gombatörzsek közé, valamint fertőzést okozó képességük. A különféle Fusarium gombák megfertőzhetik a növényeket és az embereket is.
Emberben a gombás fertőzések ritkábban fordulnak elő, mint a baktériumok által okozott fertőzések, de makacsok és nehezen kezelhetők lehetnek – részben azért, mert a gombák sokkal közelebbi rokonságban állnak az állatokkal, beleértve az embert is, mint a baktériumok. Ez korlátozza az ellenük alkalmazható orvosi kezelések típusait. A gombás fertőzések szintén komoly problémát jelentenek a legyengült immunrendszerű embereknél, beleértve az AIDS-betegeket is, és végzetesek is lehetnek.
Fraitag szerint a gombák genetikájának és evolúciójának ez az új ismerete nagyszerű hír.
Egyrészt segíthet a kutatóknak abban, hogy jobban megértsék azon gombatörzsek típusait, amelyek a leginkább alkalmasak a gombaölő szerekkel szembeni rezisztencia kialakítására, és segíthet a növénytermesztéssel foglalkozó tudósoknak olyan megközelítések kidolgozásában, amelyek minimalizálják ezt a problémát.
A gombás betegségek komoly problémát jelentenek a növénytermesztésben, és évente dollármilliárdokat költenek világszerte a növényekben, állatokban és emberekben előforduló új és feltörekvő gombás kórokozók leküzdésére.
Alapvetően ez a tanulmány bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy az "életfa", amelynek egy törzse és sok ága van, elavult. Helyettesítendő egy „élethálózattal”, amelyben sok horizontális kapcsolat jön létre a különböző fajok között.
