Este hongo tiene más de 17 000 sexos
ARRIBA: Trichaptum abietinum creciendo en un tronco de pino Dabao Sun Lu
Es probable que algunos hongos comunes tengan más de 17 000 sexos, según investigadores informe del 31 de marzo en PLOS Genetics. El trabajo podría ayudarnos a comprender mejor la evolución de la reproducción sexual y mostrar el poder cada vez mayor de la secuenciación del genoma.
Si bien los científicos han sospechado durante mucho tiempo que ciertas especies de hongos tienen miles o incluso decenas de miles de sexos biológicos , la nueva investigación empleó herramientas genéticas de vanguardia para confirmar la extrema diversidad de sexos en los hongos Trichaptum .
El ritmo de los avances en la secuenciación del ADN es alucinante, dice Joseph Heitman , un genetista y experto en enfermedades infecciosas de la Universidad de Duke que no participó en el estudio pero ha investigado estrategias de apareamiento de hongos antes. Este tipo de estudio habría sido prohibitivo en cuanto a costo y tiempo incluso hace cinco años.
Dos cepas compatibles de Trichaptum fuscoviolaceum apareándose en una placa de PetriVilde Bruhn Kinneberg
Trichaptum es un grupo de hongos leñosos con forma de placa (hongos de plataforma) que comúnmente crecen en árboles y troncos caídos en partes más frías del hemisferio norte. Creo que son bastante bonitas, pero no muy llamativas, dice Inger Skrede, bióloga de hongos de la Universidad de Oslo y coautora del artículo. Los hongos no fueron elegidos por su apariencia, por supuesto. El equipo internacional de investigadores decidió examinar especies de este género porque habían sido estudiadas por científicos previamente y eran fáciles de cultivar en el laboratorio.
En total, los científicos obtuvieron 180 especímenes de tres Trichaptum  ;especie; algunos los recogieron ellos mismos, mientras que otros se los enviaron colegas de todo el mundo (puede enviarlos por correo postal, dice Skrede). De cada cepa fúngica, recolectaron esporas, que se cultivaron individualmente en placas de agar durante varias semanas para poder analizar su ADN y emparejarlas con esporas en crecimiento de otros especímenes para ver si se cruzaban.
Trabajos anteriores habían sugerido que el sexo en estos hongos estaba controlado por dos regiones del genoma, conocidas como MATA y MATB, y que cada una de estas regiones tenía muchos alelos posibles diferentes. Para que las parejas potenciales sean compatibles, ambas regiones deben ser diferentes de sus posibles parejas.
Esta diversidad ha dificultado los esfuerzos de secuenciación. Los muchos alelos divergentes hacen que el diseño de cebadores sea casi imposible, lo que frustra el uso de métodos de secuenciación dirigidos menos costosos. Este obstáculo significa que los investigadores que deseen secuenciar estos hongos tendrían que confiar en los llamados métodos de tecnología de secuenciación genómica de lectura corta de próxima generación que, dada la cantidad de individuos y la profundidad de secuenciación necesaria para garantizar la precisión, simplemente han sido demasiado costosos.
Observe que los hongos exprimidos a través de microcanales ofrecen pistas sobre el crecimiento celular
Ahora, sin embargo, los costos más bajos de las tecnologías de próxima generación hicieron factible la secuenciación de tantos individuos. Y Skrede y su equipo pudieron usar una secuenciación de lectura larga más nueva para generar genomas de alta calidad que actuaron como andamios para ensamblajes precisos de lecturas cortas. La combinación de métodos hizo que los investigadores pudieran identificar con precisión qué partes de las regiones genéticas MATA y MATB eran importantes para la determinación del sexo, así como contar la cantidad de variaciones relevantes diferentes en esas dos áreas. Reuniéndolo todo, el equipo descubrió que, dentro de estos hongos de plataforma sin pretensiones, podría haber unas asombrosas 17 550 combinaciones diferentes para elegir.
El apareamiento en Trichaptum ocurre donde las hifas de dos las esporas en crecimiento se encuentran, como se ve en esta imagen microscópica de T. abietinum. Las pequeñas protuberancias que se ven en el costado de algunas hifas se conocen como pinzas, que solo ocurren después de un apareamiento exitoso. Dabao Sun Lu
¿Por qué un organismo necesitaría tanta variación sexual sigue siendo una pregunta abierta, pero el autor del estudio y la Universidad de El genetista de Oslo, David Peris, sospecha que tiene que ver con el estilo de vida sésil de los hongos: tener que ser diferentes en dos regiones genéticas diferentes hace que sea menos probable que las esporas liberadas del mismo hongo se combinen con éxito, lo que reduce las probabilidades de endogamia.
Además, tener tantas variantes para elegir hace que sea más probable que cualquier vecino sea compatible sexualmente hasta en un 98 por ciento, dice Peris, lo que podría ayudar a la especie a sobrevivir a largo plazo. Cuando las condiciones están cambiando, desea generar esta variación genética, dice Peris, ya que puede actuar como forraje para la adaptación.
Duur Aanen, biólogo evolutivo de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos, dice que el estudio es tal un buen ejemplo de selección equilibrada, un fenómeno en el que la favorecimiento evolutivo de alelos raros conduce a niveles más altos de heterocigosidad, está considerando usarlo en sus clases de genética de poblaciones.
Sin embargo, Aanen, que no participó en el estudio, También señaló que hay una gran pregunta que ninguno de los científicos que han analizado este sistema ha podido responder completamente: si bien la diversidad puede ayudar, ¿por qué llevarla a este extremo? Si tiene 100 alelos, ya tiene bastante compatibilidad, dice Aanen. ¿Cuál es el beneficio del número 101?