Грибы-разрушители древесины: спектр вместо дихотомии
Новое исследование геномов грибов ставит под сомнение чёткое разделение грибов, разлагающих древесину, на две классические категории: белую гниль и бурую гниль.
Ключевое открытие
Анализ 33 геномов базидиомицетов, включая четыре недавно секвенированных в DOE JGI, выявил два необычных вида: Botryobasidium botryosum и Jaapia argillacea. Они обладают ферментами для атаки кристаллической целлюлозы (как белая гниль), но лишены ключевых ферментов для разложения лигнина — классовых II пероксидаз (PODs), что характерно для бурой гнили.
Экспериментальное подтверждение
При выращивании на древесине сосны и осины эти грибы:
- Поверхностно разрушали древесину.
- В локальных зонах полностью разлагали клеточные стенки, удаляя целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин.
Это означает, что они способны к полному разложению древесины, как белая гниль, но без использования PODs.
Переосмысление классификации
- Статистический анализ (PCA) показал, что B. botryosum и J. argillacea генетически сходны с эталонным грибом белой гнили Phanerochaete chrysosporium, хотя филогенетически далеки от него.
- Обнаружена корреляция генов вторичного метаболизма с бурыми гнилями.
- Вывод: Разделение на белую и бурую гниль слишком упрощено. Способности грибов к разложению древесины следует рассматривать как спектр (континуум).
Значение для науки и биоэнергетики
- POD — не единственный маркер белой гнили. Грибы используют иные механизмы для деградации лигнина.
- Необходимо расширить поиск ферментов для биоэнергетических приложений, выходя за рамки известных PODs.
- Исследование подчёркивает ценность масштабной геномики для выявления "аномалий" и пересмотра устоявшихся концепций.
Как отметил независимый эксперт Дэн Иствуд: "Простая дихотомия 'белая гниль против бурой' не отражает всего разнообразия стратегий разложения древесины у грибов". Будущая задача — детально изучить химическую среду и активность ферментов в контексте конкретной экологии каждого вида.