Teadlased on kahtlustanud juba mõnda aega, et teatud seeneliikidel võib olla tuhandeid, kui mitte kümneid tuhandeid bioloogilisi sugusid. Nüüd tõestasid uue uuringu autorid geneetika tööriistade viimase sõna abil ära, et perekonda Trichaptum kuuluvatel seentel ongi sugusid äärmiselt palju, vahendab The Scientist.

Trichaptum perekonda kuuluvad taldrikut meenutavad puuseened, mis kasvavad tavaliselt põhjapoolkera jahedamates osades puutüvedel ja langenud puudel. Uuringu kaasautori ja Oslo Ülikooli seenebioloogi Inger Skrede sõnul on need seened küll kenad, kuid välimuselt pigem tagasihoidlikud. Töörühm ei valinud oma uurimisobjekti siiski ilu järgi, vaid otsustas varem uuritud ja laboris hõlpsasti kasvatatava seeneperekonna kasuks.

Ühtekokku hankis töörühm oma uuringusse Trichaptum perekonna 180 isendit kolmest liigist. Mõned isendid korjasid uurijad ise, teised saatsid neile kolleegid üle maailma. Uurijad kogusid igast seenetüvest spoore ja kasvatasid neid mitu nädalat ükshaaval agar-agariga kaetud (punavetikatest saadav toiteaine, toim) Petri tassidel. Nii said uurijad analüüsida seente DNA-d ja paaritada neid teistest liikidest kasvanud spooridega, et näha, kas need omavahel paljunevad.

Varasemad uuringud viitavad, et uuritud seentel vastutab soo eest kaks genoomipriikonda: MATA ja MATB. Kummalgi piirkonnal on mitu võimalikku erinevat alleeli. Selleks, et võimalikud paarilised omavahel sobiks, peavad nende mõlemad piirkonnad tulevase paarilise omadest erinema.

Säärane mitmekesisus on tõkestanud seni teadlaste püüdlusi puuseente geene järjestada. Erinevate alleelide paljusus teeb DNA ahela sünteesi algatamiseks tarviliku pärilikkusaine jupi valmistamise pea võimatuks, pärssides seeläbi odavamate ja sihitumate järjestusmeetodite kasutuselevõttu. 

Niisiis vajavad seente genoomi järjestamisest huvitatud teadlased nii-öelda järgmise põlvkonna lühikesi pärilikkusaine järjestusi lugeda võimaldavaid  tehnoloogiaid. Meetodid on olnud seni liiga kallid, arvestades õige tulemuse tagamiseks vajalike isendite hulka ja nende geenide järjestamise põhjalikkust.

Uue põlvkonna tehnoloogiate odavnemine on nii paljude isendite geenide järjestamise võimalikuks muutnud. Skrede ja kolleegid kasutasid uuemat pikkade DNA ahelate järjestamiseks sobivat tehnikat. See andis tulemuseks kvaliteetsed genoomid, mis toimisid tellingutena lühemate juppide õigesse kohta paigutamiseks.

Meetodeid kombineerides suutsid teadlased täpselt kindlaks teha, millised MATA ja MATB geenipiirkondade osad on seene soo paika panekul olulised. Samuti said uurijad kokku lugeda, mitu erinevat olulist variatsiooni neis piirkondades eisnes. Kõige selle pinnalt leidis töörühm, et vähenõudlikel puuseentel võib olla 17 550 erinevat alleelikombinatsiooni ehk sugu.

Miks vajab üks organism nii suurt seksuaalset varieeruvust, jääb esialgu mõistatuseks. Uuringu autor ja Oslo Ülikooli geneetik David Peris kahtlustab aga, et see on seotud seente liikumatu eluviisiga. Kuna paljunevate spooride kahed geenipiirkonnad peavad olema erinevad, on ühe ja sama seene väljastatud spooride omavaheline edukas kombineerumine vähetõenäoline. Nii on ka võimalus lähisuguluses spooride omavaheliseks paljunemiseks madal.

Ühtlasi tähendab nii suur valik, et mistahes naaberseente spoorid suudavad omavahel sagedamini paljuneda. Kuna tõenäosus selleks on kuni 98 protsenti, võib see Perise sõnul aidata liigil pikas plaanis ellu jääda. Muutuvate tingimuste käes tahab liik Perise sõnul tekitada isekeskis geneetilist varieeruvust, mis loob paremad eeldused uute tingimustega kohanemiseks.

Uuringuga mitte seotud Wageningeni Ülikooli evolutsioonibioloogi Duur Aaneni sõnul on uuring hea näide tasakaalustavast valikust. Tegu on nähtusega, kus evolutsiooni käigus haruldaste alleelide eelistamine viib sagedasema heterotsügootluseni. Aaneni sõnul võib ta kasutada tulevikus uut uuringut oma populatsioonigeneetika loengutes illustreeriva näitena.

Samas märkis Aanen, et õhku jääb vastuseta küsimus: kuigi mitmekesisus võib liigile marjaks ära kuluda, siis milleks seda nii äärmuslikuks ajada? Kui liigil on ka 100 erinevat alleeli, tagab see Aaneni sõnul juba iseenesest üsna suure sobivuse. Mis kasu on sel juhul 101. alleelist?

Uuringuga mitte seotud Duke'i Ülikooli geneetiku ja nakkushaiguste eksperdi Joseph Heitmani sõnul areneb DNA-järjestamine edasi uskumatul kiirusel. Selline uuring oleks veel viie aasta eest olnud liiga kallis ja aeganõudev. Sellegipoolest võib see aidata teadlastel edaspidi paremini mõista sugulise paljunemise arengut ja näidata genoomijärjestamise üha kasvavat mõjukust.

Uuring ilmus ajakirjas PLOS Genetics.