研究发现，博内特蘑菇“扩展”了基因组，使其更能适应多种生活方式

6月27日发表在《细胞基因组学》杂志上的一项对多个迈锡尼蘑菇物种（也称为“蘑菇帽”）的研究发现，它们的基因组出乎意料地大

研究人员表示，虽然蘑菇被认为仅通过降解死去的有机物质来生存，但这一发现表明，它们可能拥有一系列基因，使它们能够随着环境的变化适应不同的生活方式。有趣的是，他们表明，生活在北极的某些迈锡尼菌株拥有有史以来最大的蘑菇基因组

他在挪威奥斯陆大学拥有这项工作的原始基地，是来自七个国家大学的28人作者团队的主要作者

“进化告诉我们，非优势性状往往会随着时间的推移而消失，因此一个明显的含义是，这些大型基因组结构的适应性和泛化性对这些真菌来说一定是一个优势，”INRAE和法国尚佩努洛林大学的Francis Martin说

“尽管拥有一个具有许多可能不必要的特征的大基因组需要付出代价，这些特征必须在每个细胞分裂中复制。在北极这样的极端环境中尤其如此，在植物中也可以看到。”

研究人员开始根据迈锡纳作为森林生态系统中垃圾和树叶的主要蘑菇分解者的作用来研究迈锡纳。尽管迈锡纳的子实体很小，但它们在全球碳循环中发挥着重要作用

长期以来，人们一直认为这类蘑菇纯粹以死的有机物质为生，但最近发现一些物种也通过与活植物的合作或寄生相互作用谋生

迈锡尼也是生物发光的，即它们在黑暗中发光，早期描述五种迈锡尼物种基因组的工作已经研究了这一现象。为了更多地了解它们的直接生活习惯，研究人员现在想研究对基质有不同偏好的迈锡尼物种

在这项新的研究中，他们为另外24个迈锡尼物种和一个现在被称为Atheniella floridula的相关物种生成了新的基因组序列。这些基因组是通过美国能源部联合基因组研究所的社区科学计划进行测序和注释的。这项工作是1000种真菌基因组项目的一部分，该项目旨在探索不同真菌群之间和内部的基因组多样性，在本例中为迈锡纳属

所包括的物种代表六个十层类别：木材多面手、阔叶木多面手、草枯落物多面手，阔叶枯落物多面手，针叶枯落物少面手和整体枯落物全面手。它还包括三种北极物种

他们将新的基因组添加到33个来自非迈锡纳物种的额外基因组中。他们想了解基因组是如何随着进化时间的推移而进化和扩展的，以及物种根据生活习惯在植物细胞壁降解酶方面的差异

他们惊讶地发现，迈锡尼亚总体上显示出大规模的基因组扩增，影响了所有基因家族，无论他们的预期习惯如何

这种扩展似乎是由新基因的出现以及基因复制、产生降解多糖酶的基因的增加、转座元件的增殖以及其他真菌物种的水平基因转移所驱动的

他们还发现，在北极采集的两个物种拥有迄今为止最大的基因组，其大小是生活在温带的迈锡纳的两到八倍

哈德尔说：“令人特别惊讶的是，北极基因组在迈锡尼亚门的普遍扩展之上得到了如此特别的扩展，而且迈锡尼亚门已经从子囊菌科水平转移了基因。”

“这些物种也在温带地区发现，我们无法从我们的研究结果中得出结论，这些物种之所以庞大是因为特定的物种效应还是因为北极效应。”

挪威奥斯陆大学的Håvard Kauserud说：“在数百万年前的进化过程中，从分解真菌到共生真菌的进化转变通常被认为是在几个真菌群中并行发生的。”。“然而，对于迈锡纳菌，我们似乎看到了这种渐进的过程就在我们眼前发生。”

“我们从其他研究中知道，与许多其他真菌不同，迈锡纳真菌可以采用多种可能的生活方式。研究结果表明，这些多种可能的生命方式也反映在它们的基因组结构中，”哈德说

这一发现也对仅从基因组序列了解生物体的习性具有重要意义

Martin说：“这提醒我们，仅仅通过对真菌基因组的测序，我们不可能总是容易地推断出真菌的主要生态或生活方式。”

“在DNA测序变得越来越便宜、越来越普遍的时代，这一点非常重要，而传统的动手生物体知识在年轻一代生物学家中的普及程度较低，也更难获得资金。”