Новое исследование, которое было опубликовано онлайн сегодня в журнале Molecular Ecology, находит, что грибковые организмы уменьшают свою основную геномную косметику, соединяясь с морскими водорослями, чтобы сформировать партнерство лишайника, один предполагаемый, чтобы быть «обязывает» (т.е., требуя обоих партнеров), но ранее испытал недостаток в прямой генетической проверке.«Симбиозы позволяют двум различным организмам выживать в областях, где они иначе не могли бы быть в состоянии вырасти», сказала Эрин Трипп, Куратор Ботаники в Музее естественной истории меди и соавторе нового исследования. «Эти результаты увлекательны, потому что они иллюстрируют, что ключевое генетическое подкрепление этого обязывает соединение».Лишайники вездесущие международный и могут покрыть до шести процентов континентального массива Земли.
Есть более чем 20 000 известных разновидностей лишайника, некоторые из которых подходящие к чрезвычайной окружающей среде как пустыни и арктическая тундра. Лишайники играют важную роль в экологических процессах, таких как формирование почвы и питательная езда на велосипеде и служат биоиндикаторами экологической токсичности.
Генетические механизмы и последствия этих грибково-водорослевых союзов, однако, остались плохо понятыми. Используя образцы, забранные из южных Аппалачи, исследователи Валуна МЕДИ упорядочили ДНК от 22 отдельных разновидностей лишайника, чтобы лучше понять, как два несвязанных организма одновременно эволюционируют на молекулярном уровне.Результаты показали, что в некоторых случаях, грибковый партнер этого симбиоза оптимизировал его митохондриальный геном, во многом как пара начинающего жить вместе мог бы избавиться от двойной домашней обстановки.«Гриб потерял решающий энергопроизводящий ген, в то время как морские водоросли сохранили копию во всю длину этого гена», сказала Хлоя Погода, ведущий автор исследования и исследователь выпускника в Отделе Валуна МЕДИ Молекулярной, Клеточной и Биологии Развития. «Мы наблюдали параллельную потерю этого гена в трех различных происхождениях лишайника: гриб бросает этот конкретный ген, в то время как его фотосинтетический партнер держит его».
Это обязывает договоренность – в котором один партнер оставляет ее собственный митохондриальный источник питания, чтобы, вероятно, стать уверенным в ее партнере для клеточной энергии – предлагает генетическое разделение труда, которое делает получающийся лишайник более эффективным, Трипп сказал, таким образом возможно, присудив экологическое преимущество.Исследователи планируют расширить исследование, чтобы включать больше разновидностей лишайника в будущее.
Результаты могли также вселить новые расследования человеческого микробиома пищеварительного тракта, сложная бактериальная колония, которая живет симбиотически в каждом человеке и, как показывали, влияла на различные аспекты здоровья.«Последствия далеко идущие, даны, сколько симбиотических отношений мы наблюдаем по своей природе», сказал Трипп, который является также доцентом в Отделе Валуна МЕДИ Экологии и Эволюционной Биологии (EBIO). «Теперь мы можем расширить наш объем исследования, чтобы искать геномные подписи коэволюции в других организмах».
Студенты Валуна МЕДИ помогли собрать геномные информационные ресурсы упорядочивающего использования в Институте BioFrontiers меди. Среди соавторов нового исследования Кайл Киперс и Нолан Кэйн EBIO и Джеймс Лендемер из нью-йоркского Ботанического сада.
Размеры Национального научного фонда программы исследований Биоразнообразия обеспечили финансирующий для исследования.