Геномы плесневых грибов Penicillium roqueforti и Penicillium camembertii содержат более 250 идентичных генов

Секвенирование геномов грибов Penicillium roqueforti (голубая плесень рокфора) и Penicillium camembertii (белая плесень камамбера) показало, что они содержат более 250 строго идентичных генов. Это указывает на перенос генов между этими видами. Подобные события, ранее мало описанные у эукариот, могут встречаться гораздо чаще, чем считалось.

Работа опубликована в журнале Nature Communications 10 января 2014 года.

Давление отбора со стороны человека

Богатые и специфические пищевые среды, созданные человеком при производстве ферментированных продуктов (сыров, колбас), оказали сильное давление отбора на микроорганизмы. Это привело к их быстрой адаптации, что характерно не только для бактерий, но и для микроскопических грибов, таких как Penicillium.

Недавний и массовый перенос генов

Горизонтальный перенос генов хорошо известен у бактерий, но у грибов и других эукариот считался редким и малозначимым. Однако сравнение геномов P. roqueforti и P. camembertii выявило наличие многочисленных полностью идентичных последовательностей ДНК, в то время как другие участки генома были схожи лишь на 85–90%.

С помощью техники молекулярного расчёсывания удалось установить, что эти идентичные фрагменты собраны в крупный участок ДНК размером 575 000 пар оснований, названный Wallaby. Он содержит около 250 генов. Крупные части этого элемента также обнаружены у некоторых штаммов Penicillium rubens (продуцент пенициллина) и других сырных Penicillium. Это указывает на недавний (несколько тысяч лет) и массовый перенос генов.

Конкурентное преимущество

Фрагмент Wallaby содержит гены, дающие грибам конкурентное преимущество над другими микроорганизмами в сырной среде. Учёные полагают, что он мог возникнуть у P. roqueforti, а затем был передан другим видам, используемым в сыроварении, в этой новой среде, созданной человеком.

Этот пример показывает, насколько горизонтальный перенос генов может быть вовлечён в быстрое эволюционное приспособление микроскопических грибов под действием давления отбора.