Vědci sestavili super-pangenom 41 izolátů lišejníků rodu Peltigera

Mezinárodní vědecký tým pod vedením Joisten-Rosenthal a dalších autorů zveřejnil 10. července 2026 studii, v níž představil takzvaný super-pangenom sestavený z dlouhých sekvencí genomů 41 izolátů pocházejících z 11 druhů rodu Peltigera. Jde o skupinu lišejníků, které jsou pro svou biologickou rozmanitost a složité symbiotické vztahy předmětem rostoucího vědeckého zájmu. Výsledky výzkumu přinášejí dosud nejpodrobnější pohled na genomickou výbavu hub, jež se podílejí na vzniku těchto lišejníků.

Peltigera patří mezi takzvané cyanolicheny, tedy lišejníky, v nichž houbová složka žije v symbióze s fotosyntetickými partnery. Některé druhy vstupují do tzv. tripartitních interakcí, kdy houba spolupracuje současně s řasami i sinicemi. Právě tato komplexita symbiózy motivovala vědce k tomu, aby provedli srovnávací genomickou analýzu v dosud nevídaném rozsahu.

Sestavení super-pangenomu umožnilo identifikovat klíčové skupiny genů, které pravděpodobně hrají zásadní roli při navazování a udržování symbiotických vztahů. Mezi nejvýznamnější patří geny kódující sekretované proteiny, receptory spojené s G-proteiny, označované zkratkou GPCR, a dále biosyntetické genové klustry, známé pod zkratkou BGC. Sekretované proteiny jsou považovány za důležité mediátory komunikace mezi houbou a jejími symbiotickými partnery, zatímco GPCR receptory slouží k přenosu signálů z vnějšího prostředí do buňky a umožňují houbě reagovat na podněty okolí.

Jedním z nejpozoruhodnějších zjištění studie je vysoký počet GPCR receptorů identifikovaných v genomech hub rodu Peltigera a specifické obohacení biosyntetických genových klastrů u druhů vstupujících do tripartitních interakcí. To naznačuje, že houby schopné udržovat složitější symbiotické vztahy disponují rozšířenou sadou nástrojů pro chemickou komunikaci a produkci biologicky aktivních látek. Biosyntetické genové klustry jsou přitom zodpovědné za tvorbu sekundárních metabolitů, mezi nimiž mohou být látky s antimikrobiálními, signalizačními nebo ochrannými funkcemi.

Studie rovněž přinesla důležité poznatky týkající se velikosti genomů a jejich složení. Vědci zaznamenali přímou korelaci mezi velikostí genomu a obsahem transponovatelných elementů, tedy mobilních genetických sekvencí, které jsou schopny měnit svou pozici v genomu a tím ovlivňovat jeho strukturu i funkci. Čím větší byl genom dané houby, tím vyšší byl podíl transponovatelných elementů v jeho sekvenci. Tento vztah je v mykologii dobře známý, avšak jeho potvrzení na tak rozsáhlém souboru dat z jednoho rodu přidává důležitý příspěvek k pochopení genomické evoluce lišejníkotvorných hub.

Využití technologie dlouhých sekvencí, která umožňuje číst delší úseky DNA najednou, bylo pro kvalitu výsledků klíčové. Oproti starším metodám krátkého sekvenování přináší přesnější sestavení genomů, zejména v oblastech bohatých na opakující se sekvence, kam transponovatelné elementy typicky patří. Sestavení super-pangenomu pak umožnilo porovnat genomický repertoár napříč všemi 41 izoláty a identifikovat jak sdílené, tak druhově specifické genetické prvky.

Autoři sami shrnují přínos své práce slovy: „Tato studie vrhá světlo na genomický repertoár hub Pel