p Entre os candidatos ao maior organismo vivo do mundo está algo geralmente considerado muito menor do que uma baleia azul, ou uma sequóia imponente. Este organismo em particular é tão grande, é preciso um mapa aéreo para entender seu tamanho, e mesmo assim não é totalmente visível, pois a maior parte está no subsolo. É um espécime do fungo Armillaria ostoyae, descoberto pela primeira vez há duas décadas, embora se pensasse que já tinha alguns milênios, e tão grande que se espalha por quase quatro milhas quadradas - um espaço equivalente a um sexto de Manhattan, ou quase 8, 300 piscinas olímpicas - e pesam até três baleias azuis juntas. p Deixando de lado o tamanho, Armillaria os fungos dominam em uma categoria totalmente diferente:eles estão entre os patógenos fúngicos mais devastadores, causando podridão radicular em mais de 500 espécies de plantas encontradas nas florestas, parques e vinhas. Como fungos da podridão branca, eles são capazes de quebrar todos os componentes das paredes celulares das plantas - celulose, hemicelulose e lignina - uma capacidade que interessa aos pesquisadores de bioenergia que buscam métodos para converter de forma econômica a biomassa vegetal em combustíveis alternativos. Relatado em 30 de outubro, Edição de 2017 de Ecologia e evolução da natureza , uma equipe internacional liderada por László G. Nagy do Centro de Pesquisa Biológica da Academia de Ciências da Hungria e incluindo pesquisadores do Instituto Conjunto do Genoma do Departamento de Energia dos EUA (DOE JGI), um DOE Office of Science User Facility, sequenciou e analisou quatro Armillaria fungos, incluindo A. ostoyae, e, em seguida, comparou esses genomas com os de fungos relacionados para compreender melhor a evolução de Armillaria as habilidades de espalhar e infectar, e efetivamente quebrar todos os componentes das paredes das células vegetais.

p " Armillaria espécies são alguns dos patógenos florestais mais devastadores, responsável pelo declínio da floresta em muitas regiões temperadas. Há, portanto, um interesse considerável no desenvolvimento de estratégias contra Armillaria spp, para o qual entender como eles funcionam na natureza pode ser o primeiro passo, "disse o autor sênior do estudo, Nagy." Estamos interessados ​​em saber como Armillaria usar enzimas degradantes da parede celular da planta (PCWDEs) quando confrontado com plantas hospedeiras em potencial. "

p De acordo com o co-autor do estudo James Anderson, da Universidade de Toronto, Armillaria espécies são extremamente comuns nas florestas temperadas do norte e têm morfologia de corpo de fruto quase idêntica, mas estilos de vida diferentes. Por exemplo, A. gallica é principalmente um degradador de madeira dura e não é um patógeno de coníferas. Em contraste, A. ostoyae pode ser um patógeno de podridão radicular altamente agressivo de abetos, pinheiros, e outras coníferas, causando até 100 por cento de mortalidade de mudas de coníferas.

p “Ambos os fungos têm um grande efeito na composição das espécies florestais e na ciclagem do carbono, "disse Igor Grigoriev, Chefe do Programa de Fungos do DOE JGI e co-autor do estudo. “Ambos podem nos ajudar a entender melhor os mecanismos de degradação da lignocelulose. estes estavam entre os primeiros representantes da família Physalacriaceae e sequenciados como parte da iniciativa 1000 Fungal Genomes do DOE JGI para produzir genomas de referência de cada uma das mais de 500 famílias de fungos reconhecidas para preencher as lacunas na Árvore da Vida Fúngica. "

p Além de A. ostoyae, a equipe também sequenciou e analisou os genomas de A. cepistipes, A. gallica e A. solidipes . Esses genomas foram então comparados com 22 genomas de fungos, muitos previamente sequenciados e anotados pelo DOE JGI. Eles catalogaram 20 famílias de genes relacionados à patogenicidade nos fungos, e identificou famílias PCWDE enriquecidas, o melhor para quebrar e acessar os nutrientes de forma eficiente na madeira morta. Para ajudar a explicar os genomas fúngicos invulgarmente grandes na Armillaria gênero, eles também encontraram genes duplicados, sugerindo Armillaria evoluiu principalmente por meio da expansão da família de genes e não de elementos transponíveis ou "genes saltadores". o Armillaria os genomas fúngicos estão todos disponíveis no portal de genômica fúngica DOE JGI MycoCosm, juntamente com as sequências do genoma fúngico usadas para comparação.

p Nagy também destacou que a pesquisa também lança luz sobre uma das questões mais antigas da biologia:a evolução da multicelularidade. "Nossos dados comparativos de genômica e RNA-Seq sugerem que o desenvolvimento de rizomorfos - estruturas parecidas com cadarços que se espalham pelo substrato em busca de novas fontes de alimento e podem cruzar vários metros abaixo do solo - têm muito em comum com os corpos frutíferos - ambos sendo estruturas multicelulares complexas, " ele disse.

p Assim como equipes bem organizadas podem realizar mais do que até mesmo indivíduos talentosos, a evolução da multicelularidade é de grande interesse porque os organismos multicelulares podem realizar funções além do alcance de uma única célula. Além disso, A coleção de A. ostoyae de enzimas degradantes de biomassa vegetal poderia fornecer candidatos para uso com matérias-primas de bioenergia para gerar biocombustíveis e bioprodutos que seriam difíceis de gerar economicamente usando abordagens mais convencionais.