特殊木材咀嚼真菌的遗传蓝图

一种相对未知的真菌，偶然发现在北开普省的金合欢树上生长，已经成为一种贪婪的木材咀嚼生物，在基于可再生资源的工业中具有巨大的潜力。人们第一次注意到Coniochaeta pulveracea是在两百多年前，当时南非出生的真菌学家Christiaan Hendrik Persoon博士在其1797年关于真菌分类的书中提到过它。

现在，C. pulveracea的全基因组已经由南非斯泰伦博斯大学(SU)的微生物学家进行了测序，从此在网络空间首次亮相，发布了一些推文和标签。所有这些都是因为这种相对未知的真菌具有非凡的降解木材的能力 - 因此描述“pulveracea”，意思是粉状。

在生物技术，生物燃料和可再生原料的使用时代，这是一个值得注意的重要真菌，SU的微生物学系微生物学家Alf Botha教授说。

在过去的25年中，已有许多关于Coniochaeta属中物种迅速将木质纤维素降解为可发酵单糖的能力的报道。但到目前为止，Botha教授的实验室是唯一一个研究C. pulveracea的实验室。

这项工作始于2011年，当时他从一棵腐烂的金合欢树上随意拍下一块覆盖着苔藓的脆枝。当时，他和家人一起在北开普省的一个农场度假。“当时我们正在寻找可以分解木材的真菌和酵母，所以当我决定保留树枝时，我知道这是特别的东西，”他解释道。但到目前为止，尽管进行了多次尝试，但他们还是无法再找到它。

然而，回到实验室时，他们发现Coniochaeta属中的这个物种正在通过桦木牙签咀嚼时非常兴奋。更令人惊讶的是它能够根据环境改变丝状真菌和酵母之间的形态。

“对于一种真菌来说，这是非常不寻常的。我们通常会期待这种来自某些真菌病原体的行为，”Botha解释道。

在过去的十年中，博塔和他的研究生专注于解开这种酵母样真菌的行为。2011年，Andrea van Heerden博士发现它产生的酶可以将木材的复杂结构降解为单糖，从而为周围真菌提供无法降解木材的能量。2016年，她公布了她调查其转变为酵母样生长的能力的调查结果。了解这一过程对于这种真菌在工业过程中的潜在用途非常重要。

在最新的研究中，硕士生CJ Borstlap与来自SU的生物信息学和计算生物学中心的专家分子生物学家Heinrich Volschenk博士和Riaan de Witt博士合作，制作了第一个C. pulveracea基因组序列草案。基因组大小为3000万个核苷酸和超过10000个基因，这不是一件容易的事。在这个过程中，他获得了必要的编码技能，以识别和命名所有10 053基因，并确定那些负责木材降解特性的真菌。

Volschenk博士说，下一步是要了解真菌在分子水平上分解木材和生产糖的机制：“现在有了基因蓝图，我们可以研究真菌用来转化木材的基因和蛋白质网络。其他类似的可再生资源成为更有价值的产品，“他解释道。