„Ewolucja zdolności asymilacji różnych źródeł węgla u przedstawicieli rzędu Mucorales”

Opis projektu:

Pleśniakowce (Mucorales) stanowią pierwotną ewolucyjnie linię grzybów lądowych. Są powszechnie uważane za tzw. „grzyby cukrowe”, dla których, w odróżnieniu od znacznie bardziej zaawansowanych ewolucyjnie workowców i podstawczaków, głównym źródłem niezbędnego do życia węgla są stosunkowo proste cukry, a nie polimery jak celuloza czy lignina. Zarówno o ekologii jak i zdolnościach enzymatycznych przedstawicieli rzędu Mucorales wiadomo jednak stosunkowo niewiele. Prowadzone przez nasz zespół badania łączą współczesne techniki biologii molekularnej z nowoczesnymi analizami opartymi na mikromacierzach fenotypowych, w celu znalezienia odpowiedzi na pytanie o czynniki kształtujące zdolności metaboliczne tej grupy organizmów.

Zespół:

dr Julia Pawłowska – kierownik

dr Maja Łukomska-Kowalczyk

mgr Alicja Okrasińska

mgr Lidia Serewa

lic. Aleksandra Bokus

Główne wyniki:

  • Z kolekcji kultur grzybowych Westerdijk Fungal Biodiversity Institute sprowadzono 100 szczepów przedstawicieli rzędu Mucorales, które wyprowadzono w żywe kultury, namnożono i kompleksowo scharakteryzowano.
  • Wystandaryzowano metodykę prowadzenia badań na mikromacierzach fenotypowych systemu Biolog dla przedstawicieli rzędu Mucorales.
  • Uzyskano profile asymilacji 95 różnych źródeł węgla na mikromacierzach fenotypowych systemu Biolog dla ponad 100 szczepów grzybów należących do rzędu Mucorales [LINK].
  • Opracowano bazę danych zbierającą informacje o zdolnościach wykorzystania poszczególnych źródeł węgla przez reprezentatywną grupę przedstawicieli rzędu Mucorales.
  • Odkryto obecność bakterii wewnątrzstrzępkowych, wpływających na zdolności wykorzystania różnych substratów przez grzyby.
  • Wykazano, że szczepy kliniczne nie wykazują żadnych specyficznych zdolności enzymatycznych, jednak podobnie jak większość przedstawicieli pierwotnych linii ewolucyjnych  w obrębie Mucorales (Umbelopsidaceae, Saksenaeceae oraz Lichtheimiaceae), charakteryzują się szybszym wzrostem na węglowodanach. Wydaje się zatem, że zdolność szybkiego wzrostu na różnorodnych cukrach, która prawdopodobnie była przystosowaniem do szybkiej kolonizacji ubogiego w związki pokarmowe środowiska lądowego, jest obecnie czynnikiem predestynującym niektóre szczepy do patogeniczności.

Baza danych:

pobierz plik xlsx [link]

Publikacje:

  1. Pawłowska J., Aleksandrzak-Piekarczyk T., Banach A., Kiersztyn B., Muszewska A., Serewa L., Szatraj K., Wrzosek M. (2016). Preliminary studies on the evolution of carbon assimilation abilities within Mucorales. Fungal Biology 120: 752-763.
  2. Li GJ., Hyde KD., Zhao RL., Hongsanan S., Abdel-Aziz FA., Abdel-Wahab MA., Alvarado P., Alves-Silva G., Ammirati JF., Ariyawansa HA., Baghela A., Bahkali AH., Beug M., Bhat DJ., Bojantchev D., Boonpratuang T., Bulgakov TS., Camporesi E., Boro MC., Ceska O., Chakraborty D., Chen JJ., Chethana KWT., Chomnunti P., Consiglio G., Cui BK., Dai DQ., Dai YC., Daranagama DA., Das K., Dayarathne MC., De Crop E., De Oliveira RJV., de Souza CAF., de Souza JI., Dentinger BTM., Dissanayake AJ., Doilom M., Drechsler-Santos ER., Ghobad-Nejhad M., Gilmore SP., Góes-Neto A., Gorczak M., Haitjema CH., Hapuarachchi KK., Hashimoto A., He MQ., Henske JH., Hirayama K., Iribarren MJ., Jayasiri SC., Jayawardena RS., Jeon SJ., Jerônimo GH., Jesus AL., Jones EBG., Kang JC., Karunarathna SC., Kirk PM., Konta S., Kuhnert E., Langer E., Lee HS., Lee HB., Li WJ., Li XH., Liimatainen K., Lima DX., Lin CG., Liu JK., Liu XZ., Liu ZY., Luangsa-ard JJ., Lücking R., Lumbsch HT., Lumyong S., Leaño EM., Marano AV., Matsumura M., McKenzie EHC., Mongkolsamrit S., Mortimer PE., Nguyen TTT., Niskanen T., Norphanphoun C., O’Malley MA., Parnmen S., Pawłowska J., Perera RH., Phookamsak R., Phukhamsakda C., Pires-Zottarelli CLA., Raspé O., Reck MA., Rocha SCO., de Santiago ALCMA., Senanayake IC., Setti L., Shang QJ., Singh S.K., Sir E.B., Solomon K.V., Song J., Srikitikulchai P., Stadler M., Suetrong S., Takahashi H., Takahashi T., Tanaka K., Tang LP., Thambugala KM., Thanakitpipattana D., Theodorou MK., Thongbai B., Thummarukcharoen T., Tian Q., Tibpromma S., Verbeken A., Vizzini A., Vlasák J., Voigt K., Wanasinghe DN., Wang Y., Weerakoon G., Wen HA., Wen TC., Wijayawardene NN., Wongkanoun S., Wrzosek M., Xiao JP., Xu JC., Yan JY., Yang J., Yang SD., Hu Y., Zhang JF., Zhao J., Zhou LW., Peršoh D., Phillips AJL., Maharachchikumbura SSN. (2016). Fungal diversity notes 253–366: taxonomic and phylogenetic contributions to fungal taxa. Fungal Diversity. 78:1.
  3. Pawłowska J., Istel Ł., Gorczak M., Galera H., Wrzosek M., Hawksworth D.L. (2017). Psychronectria hyperantarctica, gen. nov., comb. nov., epitypification and phylogenetic position of an Antarctic bryophilous ascomycete. Mycologia 109(4): 601-607.
  4. Hyde K.D., C. Norphanphoun, V.P. Abreu, A. Bazzicalupo, K.W.T. Chethana, M. Clericuzio, M.C. Dayarathne, A.J. Dissanayake, A.H. Ekanayaka, M.-Q. He, S. Hongsanan, S.-K. Huang, S.C. Jayasiri, R.S. Jayawardena, A. Karunarathna, S. Konta, I. Kušan, H. Lee, J. Li, C.-G. Lin, N.-G. Liu, Y.-Z. Lu, Z.-L. Luo, I.S. Manawasinghe, A. Mapook, R.H. Perera, R. Phookamsak, C. Phukhamsakda, I. Siedlecki, A.M. Soares, D.S. Tennakoon, Q. Tian, S. Tibpromma, D.N. Wanasinghe, Y.-P. Xiao, J. Yang, X.-Y. Zeng, F.A. Abdel-Aziz, W.-J. Li, I.C. Senanayake, Q.-J. Shang, D.A. Daranagama, N.I. de Silva, K.M. Thambugala, M.A. Abdel-Wahab, A.H. Bahkali, M.L. Berbee, S. Boonmee, D.J. Bhat, T.S. Bulgakov, B. Buyck, E. Camporesi, R.F. Castañeda-Ruiz, P. Chomnunti, M. Doilom, F. Dovana, T.B. Gibertoni, M. Jadan, R. Jeewon, E.B.G. Jones, J.-C. Kang, S.C. Karunarathna, Y.W. Lim, J.-K. Liu, Z.-Y. Liu, H.L. Plautz Jr., S. Lumyong, S.S.N. Maharachchikumbura, N. Matočec, E.H.C. McKenzie, A. Mešić, D. Miller, J. Pawłowska, O.L. Pereira, I. Promputtha, A.I. Romero, L. Ryvarden, H.-Y. Su, S. Suetrong, Z. Tkalčec, A. Vizzini, T.-C. Wen, K. Wisitrassameewong, M. Wrzosek, J.-C. Xu, Q. Zhao, R.-L. Zhao, P.E. Mortimer (2017). Fungal diversity notes 603–708: taxonomic and phylogenetic notes on genera and species. Fungal Diversity 87(1): 1-235.
  5. Wijayawardene NN., Pawłowska J., Letcher P.M., Kirk PM., Humber RA., Schüßler A., Wrzosek M., Muszewska A., Okrasińska A., Istel Ł., Gęsiorska A., Adebola PM., Lateef A., Rajeshkumar KC., Singh RV., Radek R., Walther G., Wagner L., Walker C., Wijesundara DSA., Papizadeh M., Dolatabadi S., Shenoy BD., Tokarev YS., Lumyong S., Hyde KD. (2018). Notes for genera: basal clades of Fungi (including Aphelidiomycota, Basidiobolomycota, Blastocladiomycota, Calcarisporiellomycota, Caulochytriomycota, Chytridiomycota, Entomophthoromycota, Glomeromycota, Kickxellomycota, Monoblepharomycota, Mortierellomycota, Mucoromycota, Neocallimastigomycota, Olpidiomycota, Rozellomycota and Zoopagomycota). Fungal Diversity 92(1): 43-129
  6. Pawłowska J., Okrasińska A., Kisło K., Aleksandrzak-Piekarczyk T., Szatraj K., Dolatabadi S., Muszewska A. (2019). Carbon assimilation profiles of mucoralean fungi show their metabolic versatility. Scientific Reports 9: 11864 [pobierz plik pdf].

Czas realizacji: 2016-2019

Finansowanie:

       Sonata nr 2015/17/D/NZ8/00778

zakończony

2019-11-07T22:55:09+00:00

Zakład Filogenetyki Molekularnej i Ewolucji

Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa

Web: Obecna Strona