Μελέτη του μιτοχονδριακού γονιδιώματος του εντομοπαθογόνου μύκητα verticillium lecanii

Abstract

The entomopathogenic fungus V. lecanii has been used as biological control agent for the protection of plant cultures. It is a highly heterogenic species and the lack of genetic data at the molecular level were the motivation for studying its mitochondrial genome. MtDNA can be used as a valuable molecular tool for inter- and intra-specific discrimination and evolutionary studies. MtDNA was purified after ultracentrifugation with CsCl and three different mt gene banks were constructed. It is a circular genome of 24.499 bp, contains 14 genes which play crucial role in respiration, two rRNAs subunits and 25 tRNAs encoding for all aminoacids, except alanine and cysteine. In the large ribosomal subunit, a group I intron was lasted with an ORF probably coding for the rps 3 protein. The secondary structures of the rRNA genes are in full accordance with the respective structures of other fungal mt rRNAs. Alignments of mtDNA sequences showed high similarity and homology with the respective genes from fungi belonging to pyrenomycetes. Comparisons of the whole mt genomes of V. lecanii and other fungi fully sequenced showed regions where gene order was conserved and thus valuable information was provided about the fungal mitochondrial pro-ancestor.

Ο εντομοπαθογόνος μύκητας Verticillium lecanii χρησιμοποιείται στην βιολογική προστασία αγροτικών καλλιεργειών. Είναι είδος με μεγάλη ετερογένεια και μέχρι σήμερα οι μοριακές και βιοχημικές μελέτες του είναι περιορισμένες. Το μιτοχονδριακό γονιδίωμα του μύκητα δίνει πληροφορίες βασικές για την ταυτοποίηση του είδους δια- και ενδο- ειδικά. Είναι κυκλικό μόριο, μεγέθους 24.499 ζευγών βάσεων. Περιέχει 14 γονίδια που παίζουν ρόλο στην αναπνοή, τα γονίδια του rRNA των ριβοσωμικών υπομονάδων για τη συγκρότηση των μιτοχονδριακών ριβοσωμάτων και 25 tRNAs που φέρουν όλα τα αμινοξέα, εκτός της αλανίνης και κυστεΐνης. Στη μεγάλη ριβοσωμική υπομονάδα εντοπίστηκε ένα εσώνιο ομάδας Ι, όπου υπάρχει ανοικτό πλαίσιο ανάγνωσης που πιθανά κωδικοποιεί πρωτεΐνη απαραίτητη για τη συγκρότηση της μιτοχονδριακής μικρής ριβοσωμικής υπομονάδας (rps 3). Οι δευτεροταγείς δομές των ριβοσωμικών rRNA είναι σε πλήρη συμφωνία με τις αντίστοιχες δομές άλλων γονιδιωμάτων. Η πρωτοταγής αλληλουχία των γονιδίων που κωδικοποιούν για πρωτεϊνικά μόρια έδειξαν μεγάλη συντηρητικότητα με τα αντίστοιχα γονίδια των πυρηνομυκήτων. Η σύγκριση όλου του μιτοχονδριακού DNA του μύκητα με τα αντίστοιχα ολοκληρωμένα γονιδιώματα άλλων μυκήτων έδειξε περιοχές όπου η γονιδιακή σειρά διατηρείται, προσφέροντας και πληροφορίες για τον πρόγονο του μιτοχονδριακού γονιδιώματος.