همزیستی بین درختان و قارچ ها

بررسی نقش تنظیم اپی ژنتیک:

Ectomycorrhizae یک همزیستی است که بین ریشه درختان و قارچ های موجود در خاک ایجاد می شود. همزیستی اکتومیکوریزیال ذاتی برای اکوسیستم های جنگلی معتدل و شمالی، برای تغذیه درختان، به ویژه جذب آب، حیاتی است و همچنین بر ظرفیت درختان برای انطباق با محیط خود تأثیر می گذارد. درک ما از استقرار و تعدیل این فرآیند همزیستی هنوز در مراحل ابتدایی خود است و تاکنون، امکان تنظیم اپی ژنتیکی کشف نشده باقی مانده است.

DNA حاوی اطلاعات ژنتیکی است که هر موجود زنده را تعریف می کند و توالی کامل آن در هر سلول تکرار می شود. اما این یک فرآیند دیگر، اپی ژنتیک است که الگوهای فعالیت ژن مورد نیاز برای هر نوع سلول را برای انطباق با محیط خود کنترل می کند و اجازه می دهد این الگوها از نسلی به نسل دیگر منتقل شوند.

کنترل اپی ژنتیکی همزیستی بین درختان و قارچ ها:

برای تعیین اینکه آیا اپی ژنتیک بر میکوریزه شدن درختان تأثیر می گذارد، دو تیم از محققان از INRAE-دانشگاه لورن و دانشگاه اورلئان، که با دانشمندانی از CEA و موسسات اسپانیایی و ایالات متحده کار می کردند، نقش متیلاسیون DNA (یک علامت اپی ژنتیک) را در درختان(میکوریزه شدن صنوبر، یک درخت جنگلی مدل) بررسی کردند.

تیم ها از لاین های صنوبر تراریخته موجود استفاده کردند که وضعیت متیلاسیون DNA ژنوم تنظیمی آنها برای اهداف علمی اصلاح شده بود، تا کار خود را بر روی مکانیسم های اپی ژنتیکی در درختان انجام دهند. آنها پاسخ های عملکردی صنوبرهای اصلاح شده را به قارچ های میکوریزی با یک لاین نوع وحشی (شاهد) اصلاح نشده از همان گونه مقایسه کردند.

نتایج واضح بود: لاین هایی که نرخ متیلاسیون DNA ژنومی آنها کاهش یافته بود، ظرفیت کمتری برای میکوریزاسیون داشتند (تا 40٪ در یک نمونه). این نتایج نقش مرکزی متیلاسیون DNA را در ظرفیت درخت میزبان برای تشکیل روابط همزیستی لازم برای توسعه قوی نشان می دهد. مدولاسیون اپی ژنتیکی در هر دو جهت انجام شد، با متیلاسیون DNA شریک قارچی نیز توسط وضعیت متیلاسیون میزبان اصلاح شد.

این مطالعه که اکنون در New Phytologist منتشر شده است، حوزه جدیدی از تحقیقات را باز می کند که درک ما از همزیستی بین دو موجود زنده را بهبود می بخشد. همچنین می تواند در توسعه برنامه های کاربردی آینده برای مدیریت جنگل هایی که از اثرات تغییرات آب وهوایی رنج می برند، برای مثال خشکسالی، مفید باشد.