遗传变化是真菌产生的毒素组中不同结构的基础

对九种真菌的分析为进化过程提供了证据，这些进化过程导致了一系列被称为单端孢霉烯的真菌毒素的结构差异。美国农业部的罗伯特普罗克特和来自美国农业部，韩国农村发展管理局和西班牙庞费拉达莱昂大学的同事将这些发现呈现在PLOS病原体中。

一些感染植物和昆虫的真菌会产生单端孢霉烯，如果存在于食物或饲料中，这些毒素中的一些会危害人类和动物的健康。单端孢菌素都具有相同的基本三环分子结构，但它们有150多种不同的形式，每种形式都有不同的成分附着在环上。然而，导致这些不同形式的进化过程尚不清楚。

为了研究单端孢霉烯的进化，研究人员汇编了来自9个属的14种不同真菌物种的基因组序列，重点是参与单端孢霉烯合成的基因簇(TRI基因)。他们还进行了分析化学和分子生物学实验;例如，他们删除了一种真菌中的某些TRI基因，并评估了缺失对单端孢霉烯结构的影响。

分析表明，不同的单端孢霉烯结构可能是由于TRI基因的获得，丧失和功能变化引起的，因为真菌物种在其不同的栖息地中进化和分化。TRI基因的不同组合和版本是当今物种之间所见的单端孢霉烯结构的多样性的原因。一些真菌甚至独立地获得了对单端孢霉烯结构具有相同作用的不同基因。

研究人员利用他们的数据提出了在TRI基因簇进化历史中遗传变化如何影响单端孢霉烯结构的情景。在一种情况下，由农业上重要的真菌Fusarium产生的单端孢菌素的结构修饰丢失，重新获得，并且通过基因的丧失，不同基因的获得，然后失去后者基因而再次丧失。

正如栖息地的差异推动了达尔文雀在加拉巴哥群岛上的形态多样化，栖息地的差异可能会导致真菌毒素的结构多样化。尚待确定栖息地中的哪些因素驱动了单端孢霉烯结构多样性。

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