Um estudo publicado na Cell Genomics revela que várias espécies de cogumelos Mycena possuem genomas inesperadamente grandes. Anteriormente considerados puramente saprotróficos – degradando matéria orgânica morta – os cogumelos possuem diversos genes que lhes permitem adaptar-se a diferentes estilos de vida. Notavelmente, as cepas de Mycena nas regiões árticas exibem alguns dos genomas de cogumelos mais gigantes já registrados.
Esses cogumelos apresentam extensa expansão do genoma, abrangendo genes para interação com plantas, degradação de carbono e funções potencialmente vitais, ainda não identificadas. Eles também contêm elementos repetitivos não codificantes e genes adquiridos por meio de transferência horizontal de genes de fungos não relacionados.
O Dr. Shingo Miyauchi do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) explicou que amostras de Mycena coletadas no norte da Europa, incluindo regiões do Ártico, mostraram genomas significativamente maiores do que as espécies típicas de Mycena. Os colaboradores verificaram essas descobertas, confirmando a singularidade desses genomas expandidos nas espécies de Mycena do Ártico.
Francis Martin, do INRAE e da Universidade de Lorraine, destacou que, apesar dos custos, os grandes genomas destes fungos Micenas do Ártico provavelmente proporcionam adaptabilidade e versatilidade. Esta vantagem evolutiva é crucial em ambientes extremos como o Ártico, semelhante às observações de plantas.
Os pesquisadores tinham como objetivo estudar Mycena, um decompositor-chave de lixo florestal, e seu papel no ciclo do carbono. Apesar de seu pequeno tamanho, Mycena desempenha um papel crucial nos ecossistemas. Anteriormente pensado para se alimentar apenas de matéria orgânica morta, algumas espécies de Mycena foram descobertas interagindo também com plantas vivas.
Mycena também é conhecida por sua bioluminescência. Estudos anteriores em cinco espécies de Mycena exploraram seus genomas para entender essa característica. Os pesquisadores expandiram seu estudo para incluir 24 espécies adicionais de Mycena e uma espécie relacionada, Atheniella floridula, que têm preferências variadas por substratos como madeira e serapilheira. Eles compararam esses genomas com 33 de outras espécies para explorar mudanças evolutivas e diferenças em enzimas que quebram as paredes celulares das plantas com base em seus estilos de vida.
Os investigadores descobriram que os cogumelos Mycena têm genomas significativamente maiores do que o esperado, afetando todas as famílias de genes, independentemente dos seus comportamentos típicos. Esta expansão foi impulsionada pelo surgimento de novos genes, duplicações de genes, aumento de genes produtores de enzimas para quebrar o material vegetal, mais elementos transponíveis e genes transferidos horizontalmente de outros fungos.
Duas espécies do Ártico tinham os genomas mais gigantescos, muito maiores que a zona temperada de Micenas, surpreendendo os pesquisadores. Eles também descobriram genes de Ascomicetes transferidos para Micenas, incluindo espécies de regiões temperadas, sugerindo razões pouco claras para o seu grande tamanho, possivelmente ligadas às condições do Ártico.
Em plantas do Ártico, os genomas podem se expandir por meio de elementos transponíveis ou duplicação completa, em comparação com parentes em zonas temperadas. Padrões evolutivos semelhantes podem estar ocorrendo em cogumelos do Ártico.
Håvard Kauserud, da Universidade de Oslo, sugere que os cogumelos Mycena mostram uma transição em tempo real da decomposição para a formação de relações simbióticas, um processo que se acredita ter ocorrido há milhões de anos em outros grupos de fungos.
Christoffer Bugge Harder, também da Universidade de Oslo, observa que, diferentemente de muitos outros fungos, o Mycena pode adotar vários estilos de vida. Essa flexibilidade se reflete em suas estruturas genômicas.
As descobertas também destacam os desafios na interpretação do comportamento de um organismo apenas a partir de seu genoma.
Miyauchi, um cientista de dados apaixonado por artes visuais, encontrou inspiração nas cores de pequenos cogumelos enquanto comparava características do genoma fúngico para o estudo. Influenciado pelo impressionista francês do século XIX Pierre-Auguste Renoir, ele criou figuras.
Atualmente, o Dr. Miyauchi se concentra no sequenciamento de genomas de fungos raros de águas profundas, que diferem significativamente dos fungos florestais. Seu objetivo é a mineração do genoma para descobrir genes, enzimas e metabólitos únicos para futuras aplicações biotecnológicas. Dr. Miyauchi espera que os organismos financiadores reconheçam o vasto potencial destes pequenos cogumelos.
Referência do diário:
- Christoffer Bugge Harder, Shingo Miyauchi, et al., Expansão extrema do genoma geral do cogumelo em Mycena ss independentemente de hospedeiros vegetais ou especializações de substrato. Genômica Celular. DOI: 10.1016/j.xgen.2024.100586.
Saiba Mais! 
