近日，mBio刊登了中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室赵瑞琳团队完成的研究工作“Uneven Distribution of Prokaryote-Derived Horizontal Gene Transfer in Fungi: A Lifestyle-Dependent Phenomenon”
题 目：Uneven distribution of prokaryote-derived horizontal gene transfer in fungi: a lifestyle-dependent phenomenon
发表杂志：mBio
第一作者：刘飞
通讯作者：赵瑞琳
第一单位：中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室
论文链接：https://doi.org/10.1128/mbio.02855-24
- 概述 -
在进化过程中水平基因转移（horizontal gene transfer, HGT）使不同物种具有了执行相同或相似功能的基因，构成了物种间相互缠结的“生命之网”，也促进了在同一环境下物种之间的趋同进化。现有研究已表明HGT在原核生物的进化历程中扮演着举足轻重的角色。然而，人们对真菌中HGT现象的了解仍较为有限。近日，中国科学院微生物研究所赵瑞琳研究团队在mBio上发表题为“Uneven Distribution of Prokaryote-Derived Horizontal Gene Transfer in Fungi: A Lifestyle-Dependent Phenomenon”的文章，系统揭示了真菌界中HGT事件，并发现真菌在适应性不同生活类型中发挥重要作用，为理解HGT对真菌生态类型的影响提供了重要依据，也为理解生物多样性的形成和生态系统的功能提供新的视角。
研究团队通过对829个真菌基因组进行系统性分析，发现其中750个存在20,093个源自原核生物的HGT基因，涵盖8,815个独立的HGT事件。这些基因主要参与细胞代谢和细胞功能，暗示它们可能在真菌适应环境过程中发挥了重要作用。进一步分析表明，真菌的生活类型显著影响了HGT事件的频率：寄生真菌的HGT基因数量最高，其次为腐生真菌，而共生真菌的HGT基因数量最少。这种分布模式说明，不同的生态角色和生活方式可能在真菌进化中对外源基因的引入产生了深远影响。研究还发现，这些转移基因在进化中经历了净化选择，以避免有害突变，从而保持功能稳定性。此外，带有内含子的HGT基因表现出更高的表达水平，提示内含子的获得可能促进这些基因在真菌基因组中的适应性融合。
图1. HGT在系统发育树上的分布
图片2 不同真菌类群中的HGT分布
中国科学院微生物所刘飞助理研究员为论文第一作者，赵瑞琳研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、中国科学院战略生物资源计划及河南省重点研发专项等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1128/mbio.02855-24
- 通讯作者 -
中国科学院微生物研究所
赵瑞琳
研究员，大型真菌进化基因组与食用菌种质创新课题组组长
赵瑞琳，中国科学院微生物研究所研究员，中国科学院大学课程首席教授，博士生导师，国家重点研发计划项目首席科学家。担任Fungal Diversity、Mycosphere、Food Science and Human Wellness、Journal of Systematics and Evolution、Mycology：An International Journal on Fungal Biology等多个国际权威期刊的编委；发表SCI论文100余篇，其中近五年ESI论文4篇；主要开展大型真菌系统学及进化基因组学、重要食用菌生物信息学研究和种质创新工作。
课题组网站：http://mycolab.im.ac.cn/zhaoruilin
邮箱：zhaorl#im.ac.cn
