Un’idea brillante per studiare la bioluminescenza nei funghi
Dalle lucciole alle meduse, la natura è piena di specie bioluminescenti che emettono luce come mezzo per comunicare, cacciare o sfuggire i predatori. Questo fenomeno è sempre affascinante, ma è particolarmente interessante quando viene utilizzato dai funghi, in quanto la maggior parte delle specie fungine bioluminescenti appartiene a Mycena, un genere molto vario di piccoli funghi che formano funghi. «La singolarità risiede nel fatto che i 78 diversi funghi bioluminescenti di questo gruppo non sembrano essere strettamente imparentati, il che suggerisce una storia complessa di perdita della bioluminescenza tra le specie», spiega Jorinde Nuytinck, ricercatrice del Naturalis Biodiversity Center. Il problema è che la mancanza di un solido quadro filogenetico e la natura estremamente sfuggente di questo genere, hanno reso quasi impossibile verificare questa teoria. Almeno fino a oggi. Con il supporto del progetto GLiMMer, finanziato dall’UE, Nuytinck, insieme alla collega Brigida Gallone, ha creato la prima classificazione genomica e ricca di specie del genere Mycena. La ricerca è stata intrapresa grazie al supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie.
Una grande raccolta di piccoli funghi
Per iniziare, il progetto ha riunito una vasta collezione di specie di Mycena. Nel campionamento del progetto, pur provenendo innanzitutto da campioni di raccolte micologiche, sono stati inclusi anche esemplari raccolti dai cittadini scienziati. Per aumentare l’ampiezza geografica ed ecologica del campionamento, questa raccolta ha dato priorità a esemplari provenienti da regioni non temperate. «L’importante era evitare un errore di campionamento, poiché non sapevamo se Mycena fosse di origine temperata o tropicale», spiega Gallone, che è stata la ricercatrice principale del progetto. Successivamente, i ricercatori hanno estratto il DNA genomico da tutti i campioni. Questo processo non solo ha rivelato che il DNA proveniente da esemplari storici delle raccolte micologiche è estremamente degradato e frammentato, ma ha anche permesso di redigere raggruppamenti genomici e annotazioni per 10 nuovi esemplari di Mycena. «Grazie a questo lavoro abbiamo potuto concludere che la diversità dei funghi Mycena va ben oltre quella attualmente conosciuta», aggiunge Gallone.
Dati su scala genomica fondamentali per risolvere interrogativi sull’evoluzione dei funghi
Sulla base di questi risultati, il progetto ha sviluppato il primo approccio di «museomica» per generare dati su scala genomica utilizzando esemplari fungini storici. Questo approccio utilizza una serie di sonde personalizzate, chiamate esche, per catturare e sequenziare le regioni target dell’intera collezione di esemplari di Mycena selezionati. Così facendo, il progetto ha formulato la prima ipotesi genomica filogenetica per il genere Mycena. «I dati su scala genomica sono assolutamente necessari per risolvere i principali aspetti evolutivi del regno fungino e il nostro approccio museomico apre le porte all’esplorazione di una miniera di raccolte micologiche», osserva Gallone.
Nuovi indizi sulla bioluminescenza
I ricercatori ritengono che, dopo aver combinato tutti i risultati, la loro ipotesi genomica filogenetica comprenderà più di 200 specie. «Questo innovativo quadro filogenomico ci permetterà di studiare la diversificazione del gruppo di bioluminescenza in base alla presenza o all’assenza dei suoi componenti centrali in un ampio insieme di specie», osserva Gallone. I ricercatori intendono continuare a utilizzare la loro metodologia museomica per creare una nuova classificazione stabile per il genere Mycena e altri gruppi fungini. I risultati ottenuti durante il progetto GLiMMer costituiranno anche la base per l’ideazione di progetti e collaborazioni future incentrate su una più ampia gamma di diversità fungina. «Nonostante il carattere estremamente fondamentale di questo progetto, abbiamo fornito metodi capaci di risolvere una vasta diversità naturale utilizzabile per decifrare l’evoluzione, caratterizzare nuove vie biosintetiche e ridefinire l’assegnazione delle specie in un genere cui è necessario dare urgente priorità in termini di conservazione», conclude Gallone.
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