Alcuni funghi del suolo formano particolari simbiosi micorriziche con piante della famiglia delle Ericaceae (simbiosi ERM). Tra il 2015 e il 2018 sono stati sequenziati i genomi di quattro di funghi ERM: Oidiodendron maius, Rhizoscyphus ericae, Meliniomyces variabilis e Meliniomyces bicolor. I genomi di questi funghi sono stati confrontati con quelli di altri funghi che presentano stili di vita molto differenti, come funghi che formano altri tipi di simbiosi micorriziche, endofiti, saprotrofi e patogeni. Il genoma dei funghi ERM contiene enzimi degradativi dei polisaccaridi, lipasi, proteasi ed enzimi coinvolti nel metabolismo secondario, e questo li avvicina molto ai funghi saprotrofi e ai patogeni piuttosto che ad altri funghi micorrizici, come i funghi ectomicorrizici e i funghi micorrizici arbuscolari. Dalle analisi del trascrittoma fungino emerge che durante la simbiosi ERM vengono sovraregolati i geni che codificano per enzimi in grado di degradare la parete cellulare vegetale (plant cell wall-degrading enzymes, PCWDEs), lipasi, proteasi, trasportatori e mycorrhiza-induced small secreted proteins (MiSSPs). Al contrario, i funghi micorrizici arbuscolari e i funghi ectomicorrizici condividono tra loro molti tratti comuni, come l'espansione delle famiglie geniche che codificano per proteine effettrici della simbiosi, tra cui proteine in grado di modulare la risposta della pianta ospite (MiSSPs), e la forte riduzione delle famiglie geniche che codificano per PCWDEs. Organismi che vivono come specialisti in una ristretta gamma di condizioni ecologiche sperimentano spesso una perdita genica, indipendentemente dal loro stile di vita. Pertanto, si ipotizza che funghi che si sono specializzati come simbionti micorrizici abbiano perso la loro capacità degradativa durante l'evoluzione, eliminando geni legati allo stile di vita saprotrofo. Questo non è avvenuto nel genoma dei funghi ERM, che rivela invece la presenza di funzioni legate sia allo stile di vita saprotrofico che biotrofico. Questo potrebbe riflettere una transizione incompleta dall' habitat saprotrofico all'habitat micorrizico, ma è anche possibile che i funghi ERM abbiano mantenuto una strategia ecologica "non specializzata" e più versatile, con un ampio inventario genico che supporta stili di vita multipli. Nel regno dei Funghi, molti organismi presentano, come i funghi ERM, la caratteristica di occupare diverse nicchie ecologiche. Questa situazione complica la loro classificazione ecologica e suggerisce che le nicchie fungine siano molto più diversificate di ciò che comunemente si pensa.
Lo studio della genomica comparativa sui funghi ericoidi mostra caratteristiche uniche rispetto le altre micorrize.
CARNÀ, MAURIZIO
2018/2019
Abstract
Alcuni funghi del suolo formano particolari simbiosi micorriziche con piante della famiglia delle Ericaceae (simbiosi ERM). Tra il 2015 e il 2018 sono stati sequenziati i genomi di quattro di funghi ERM: Oidiodendron maius, Rhizoscyphus ericae, Meliniomyces variabilis e Meliniomyces bicolor. I genomi di questi funghi sono stati confrontati con quelli di altri funghi che presentano stili di vita molto differenti, come funghi che formano altri tipi di simbiosi micorriziche, endofiti, saprotrofi e patogeni. Il genoma dei funghi ERM contiene enzimi degradativi dei polisaccaridi, lipasi, proteasi ed enzimi coinvolti nel metabolismo secondario, e questo li avvicina molto ai funghi saprotrofi e ai patogeni piuttosto che ad altri funghi micorrizici, come i funghi ectomicorrizici e i funghi micorrizici arbuscolari. Dalle analisi del trascrittoma fungino emerge che durante la simbiosi ERM vengono sovraregolati i geni che codificano per enzimi in grado di degradare la parete cellulare vegetale (plant cell wall-degrading enzymes, PCWDEs), lipasi, proteasi, trasportatori e mycorrhiza-induced small secreted proteins (MiSSPs). Al contrario, i funghi micorrizici arbuscolari e i funghi ectomicorrizici condividono tra loro molti tratti comuni, come l'espansione delle famiglie geniche che codificano per proteine effettrici della simbiosi, tra cui proteine in grado di modulare la risposta della pianta ospite (MiSSPs), e la forte riduzione delle famiglie geniche che codificano per PCWDEs. Organismi che vivono come specialisti in una ristretta gamma di condizioni ecologiche sperimentano spesso una perdita genica, indipendentemente dal loro stile di vita. Pertanto, si ipotizza che funghi che si sono specializzati come simbionti micorrizici abbiano perso la loro capacità degradativa durante l'evoluzione, eliminando geni legati allo stile di vita saprotrofo. Questo non è avvenuto nel genoma dei funghi ERM, che rivela invece la presenza di funzioni legate sia allo stile di vita saprotrofico che biotrofico. Questo potrebbe riflettere una transizione incompleta dall' habitat saprotrofico all'habitat micorrizico, ma è anche possibile che i funghi ERM abbiano mantenuto una strategia ecologica "non specializzata" e più versatile, con un ampio inventario genico che supporta stili di vita multipli. Nel regno dei Funghi, molti organismi presentano, come i funghi ERM, la caratteristica di occupare diverse nicchie ecologiche. Questa situazione complica la loro classificazione ecologica e suggerisce che le nicchie fungine siano molto più diversificate di ciò che comunemente si pensa.File | Dimensione | Formato | |
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