La investigación sobre el antiguo linaje de hongos microscópicos pone patas arriba las suposiciones sobre sus relaciones genéticas

West Lafayette, Indiana – Los micólogos tienden a basar sus suposiciones evolutivas sobre todos los hongos en hongos superiores como hongos, mohos de pan y levaduras. Pero esto está mal, según A. Importante estudio reciente Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

«Los rasgos que poseen los hongos superiores no son indicativos de hongos inferiores, hongos divergentes tempranos», dijo. Rayburn Simmonscurador de hongos en la Universidad de Purdue herbario en Botánica y enfermedades de las plantas. yon Facultad de Agricultura.

La historia evolutiva de la cepa de hongos quítridos (pronunciado kit-trid), que a menudo se pasa por alto, ha intrigado a los científicos durante décadas. El estudio de PNAS está comenzando a dilucidar los intrincados detalles de este linaje, que se separó del ancestro común que comparte con los animales hace entre 750 millones y 1000 millones de años.

«Toma muchas de nuestras suposiciones sobre la divergencia de los hongos anteriores y la mayor complejidad de los hongos a medida que trabajamos en el árbol y los tiramos por la ventana», dijo Simmons. «Hemos demostrado que los quitridios aún poseen muchas de las características que los vinculan con este ancestro común.

En los últimos años, algunos hongos quítridos se han convertido en una plaga de la biodiversidad. Una especie infame de quitridio, descrita por el asesor graduado de Simmons y coautor del artículo de PNAS Joyce Longcore en la Universidad de Maine, causó la extinción y extinción de los anfibios.

La clave del estudio PNAS fue cómo los hongos que usan diferentes estrategias reproductivas se relacionan entre sí. Los organismos haploides se reproducen por división celular mitótica y tienen un conjunto de cromosomas.

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Los organismos diploides contienen dos conjuntos de cromosomas, uno de cada padre, y se reproducen más comúnmente a través de la meiosis. Esto da como resultado dos gametos haploides, como un espermatozoide y un óvulo en humanos, que se fusionan para formar un nuevo organismo diploide.

«Estamos comenzando a observar las relaciones haploides versus diploides en estos hongos en comparación con hongos superiores como hongos, mohos de pan y levaduras, que son cosas con las que las personas asocian más comúnmente cuando piensan en hongos», dijo Simmons. «Descubrimos que muchas de las suposiciones iniciales que conducían a un estilo de vida diploide (una mayor complejidad en el reino fúngico) no eran correctas. Estas cosas se reproducían por mitosis, pero no siempre eran haploides; algunas eran diploides».

Los micólogos plantearon la hipótesis de que los hongos superiores comenzaron como haploides que eventualmente dieron lugar a diploides.

Fimicolochytrium jonesii. La superposición de color sobre la imagen original en blanco y negro mejora las características de la muestra. Crédito: Raburn Simmons.

«Pensaron que los quitridios probablemente eran muy similares. Resulta que, según este análisis genómico, no es el caso», dijo Simmons.

Los investigadores concluyeron que la evolución innata avanzó de manera más gradual y con mayor diversidad de lo que se esperaba anteriormente. Su trabajo los llevó a estar de acuerdo con algunas nuevas clasificaciones de hongos quítridos. Los biólogos clasifican a los humanos, por ejemplo, como pertenecientes al phylum Chordata (animales de fondo), el orden Primates (que incluye simios y monos) y el género Homo.

A principios de la década de 2000, los micólogos identificaron cinco órdenes de hongos quítridos. El documento de PNAS enfatizó una remodelación emocionante del gabinete.

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«De esas cinco órdenes que entendimos que eran quitridio, tres de ellas ahora son su propia división. Algunas razas se han retirado de las dos restantes y ahora son su propia gente. Entendemos mucho sobre lo que está pasando», dijo Simmons.

El papel PNAS depende en gran medida de un archivo Grupo de cultivo de hongos de la Universidad de Michigan Fundado por Simmons antes de llegar a Burdeos a principios de este año. Aproximadamente la mitad de los 1200 aislados de hongos en el grupo de Michigan procedían del laboratorio de Joyce Longcore en la Universidad de Maine.

Los coautores también incluyeron un equipo de científicos del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE. UU. en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, que generó secuencias genómicas para 69 especies de hongos.

«Cuando Joyce comenzó a recolectar quitridios, creo que tenía una pequeña idea de cuán instrumentales eran para resolver algunas de las grandes preguntas en la evolución de los hongos, desde los orígenes de los ciclos de vida hasta la capacidad de descomponer la materia vegetal, para ayudar a resolver algunos de los grandes preguntas en la evolución de los hongos», dijo Timothy James de la Universidad de Michigan, quien dirigió el estudio de PNAS, «El misterio de la pandemia de anfibios».

«Fue un placer trabajar con Rabern, quien ha sido un maravilloso puente entre los enfoques tradicionales de microscopía y los métodos modernos de genómica».

Dos de los grandes expertos de la micología quítrida en la era de la microscopía del siglo XX fueron Bordeaux Juan Carling y Frederick Sparrow de la Universidad de Michigan. El nuevo artículo de PNAS se basa en el trabajo de Karling y Sparrow.

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«Tenían algunas cosas bien y otras mal», dijo Simmons. «Ojalá podamos tomar lo mejor de lo que han hecho, lo mejor de lo que hacemos, y juntarlo en algunos hongos excelentes que podamos transmitir a las personas que ni siquiera piensan en los hongos quítridos cuando piensan en hongos». .»

Longcore comentó cómo ha cambiado la interacción a largo plazo entre la Universidad de Purdue y la Universidad de Michigan con respecto a los hongos.

«Sparrow y Carling no eran cercanos», dijo Longcore, quien solía trabajar para Sparrow. «Y ahora Tim James tiene este maravilloso laboratorio en la Universidad de Michigan donde Sparrow escribió este gran estudio sobre el fitoplancton. Y ahora Rappern está en Purdue, y espero que tenga algo de tiempo para trabajar en el quítrido. Es una relación elegante entre Michigan y Purdue.

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