Sự chuyển đổi phương thức sống trong chi fusarium diễn ra thường xuyên và thiếu các chỉ dấu rõ ràng trong gen của chúng

Chi nấm Fusarium (Ascomycota) là mầm mống của nhiều loại bệnh nghiêm trọng đối với thực vật trên toàn thế giới, và nhiều loài trong số đó đã được giải trình tự bộ gen. Chi này có  các phương thức sinh sống rất đa dạng, chúng cũng được tìm thấy sống ký sinh trong thực vật rất phổ biến (endophytes). Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đưa những bộ gen được đánh dấu vào trong cấu trúc của 5 chủng Fusarium nội sinh, bao gồm toàn bộ bộ gen đầu tiên của chủng nấm Fusarium chuối. Sự tái tổ hợp liên tục trong bộ gen của các chủng Fusarium có liên quan chặt chẽ với sự tại tạo và biến đổi lối sống của chi nấm này, chúng tôi chỉ tìm thấy có duy nhất một lần chúng cộng sinh với một nhóm ngoại lai đó là cộng sinh với một nhóm gen côn trùng đơn bào. Sự bảo thủ trong việc tái tổ hợp với các codon khác biệt và sự tối ưu hóa trong tái tổ hợp chính xác các codon đã tách khỏi các Fusarium sensu stricto trong cùng một chi. Chúng tôi cũng đã thực hiện việc tính toán để dự đoán về sự tái tổ hợp để tạo ra các protein tái tổ hợp (CSEP) và các enzym hoạt động với carbohydrate (CAZymes) — cả hai emzyme đều tham gia vào quá trình tương tác giữa nấm và vật chủ — và với mục tiêu để tìm kiếm bằng chứng trong tần xuất xuất hiện qua đó có thể dự đoán lối sống chúng. Tuy nhiên, thông qua quan sát cây phát sinh của các loài đã mô tả thấy sự biến đổi của gen thường xuyên hơn so với thay đổi phương thức sống của loài. Không có sự khác biệt đáng kể nào trong CSEP và CAZyme, hay gen của các chủng nấm gây bệnh cũng như gen nội sinh, mặc dù chúng tôi đã tìm thấy một số bằng chứng có sự biến đổi trong số lượng các gen được nhân bản có thể làm ra tăng bệnh. Một số lượng lớn các protein CSEP phụ (nghĩa là được tìm thấy nhiều hơn 1 đơn vị phân loại nhưng không phải tất cả) và một số lượng tương đối thấp các chủng protein CSEP riêng biệt điều đó cho thấy có sự chuyên biệt đối với cây trồng của các loài Fusarium. Chúng tôi cũng tìm thấy một nửa số các gen lòng cốt được chọn lọc chuyên biệt và được xác định các protein CSEP và enzym CAZyme cụ thể để dự đoán có biểu hiện chọn lọc trên một số dòng nhất định. Kết quả của chúng tôi cho thấy nấm fusarium là sinh vật bậc cao và ghi nhận là gây khó khăn trong việc dự đoán khả năng gây bệnh trong nhóm.

Xem bản đầy đủ: tại đây