A gombákban megtalálható vírusok között káros és hasznos egyaránt található.
1948-ban történt, hogy a La France testvérek által üzemeltetett pennsylvaniai gombafarmon a tudósok először figyeltek meg egy gombákat sújtó betegséget. A kutatók azonban csak 1962-ben jöttek rá, hogy vírusok állnak a La France-betegség mögött, és hogy a vírusok más gombafertőzéseket is okoznak – így egy teljesen új kutatási területet indítottak el. Matt Kasson, a Morgantowni Nyugat-Virginia Egyetem mikológusa (gombakutatója) szerint ma a témával foglalkozó szakértők a felfedezések aranykorát élik. Mindenféle furcsa és csodálatos kölcsönhatást találnak a gombák és vírusaik, sőt a gombavírusok és a növények vagy állatok között is.
Úgy tűnik, hogy a legtöbb gombavírus nem sokat tesz a gazdájával, de akadnak olyanok, melyek néha betegséget okoznak, időnként viszont meglepő előnyöket is kínálnak. A legtöbb gomba még ma is tudományosan leíratlan, vírusaik elemzése pedig még ritkábban történik meg, így rengeteg tanulnivaló akad.
Ahogy a tudomány fejlődött, úgy vált hétköznapivá a DNS- és RNS-szekvenálás is, melyet a tudósok például a gombákon belüli vírusok jeleinek kimutatására is használhatnak, sőt még akkor is, ha nincs jele annak, hogy ott vírus lenne. Mi több, a kutatókat különösen érdeklik a gombavírusok, amelyek betegségeket okoznak olyan fajokban, amelyek maguk is kórokozói a növényeknek, az állatoknak vagy akár az embereknek, így a vírusok potenciális szövetségeseink a gombás fertőzések és kártevők elleni harcban.
Mindenféle formában
„Szinte minden gombának vannak vírusai, rendkívül gyakoriak” – mondja Marilyn Roossinck, a Pennsylvaniai Állami University vírusökológusa. „Nagyon menők” – teszi hozzá. Sok növényi és állati vírus a génjeit egy fehérjeburokba zárja, és a fő célja gazdaszervezetről gazdaszervezetre terjedni. Nobuhiro Suzuki, a japán Kurashikiben található Okayama Egyetem virológusa szerint a gombavírusok ugyanakkor nagyon kivételesek, néhányuk egyáltalán nincs is burka. Akár burkosak, akár nem, a legtöbb gombavírus nem úgy talál új otthonra, hogy kikerül a gazdaszervezetből, mint például egy influenzavírus. Általában akkor terjednek, amikor két gombaszál találkozik a talajban: a rokon gombák szálai egyesülhetnek, megosztva a belső részüket – és a vírusaikat szintúgy.
A vírusok olyan tulajdonságokat adhatnak a gombáknak, amelyekkel azok korábban nem rendelkeztek. A 2000-es évek elején Roossinck kollégái érdekes gomba-növény szimbiózist találtak a Yellowstone Nemzeti Parkban, ahol a talaj elérheti az 50 Celsius-fokot, esetenként az annál magasabb hőmérsékletet is. A fű egymagában, az 50 fokos hőmérséklet miatt egyszerűen összezsugorodott, majd elvesztette zöld árnyalatát, sőt el is pusztult, amikor még ha rövid időre is, de 65 foknak volt kitéve. Ha viszont a fű a Curvularia protuberata gombának adott otthont, a párosuk ellenállt az 50 fokos és az időszakos 65 fokos hőmérsékleti értékeknek. A hőtűrő páros valójában egy trió volt: Roossinck szerint a vírus is a rendszer része volt. Mindháromnak jelen kell lennie” – hangsúlyozta. Roossinck kíváncsi módon tovább vizsgálta az esetet, és megállapította, hogy a hőtűrés csak akkor fordult elő, ha a gomba olyan vírust tartalmazott, amelyet a csapat Curvularia termikus tolerancia vírusnak nevezett el.
Gombák és növények között is mozognak
Sok növény és gomba szorosan kapcsolódik egymáshoz, olyannyira, hogy a vírusok átkelhetnek közöttük. Kína Belső-Mongólia tartományában a kutatók gyökérrothadás gombát, a Rhizoctonia solanit találtak egy burgonyanövényben.
Ennek a gombának volt egy kórokozója: az uborka mozaikvírus, amely általában az uborkát fertőzi meg, sok más gyümölcs, zöldség, gyógynövény és gyom mellett. A laboratóriumban a vírus átterjedt a növényekről a gombákra, majd azokkal más növényekre is átterjedhetett volna. Tehát az uborka mozaikvírus egy növényekre „fókuszáló” vírus, amely a gombákra is érzékeny. Ugyanez a kutatócsoport ezután azt vizsgálta, hogy egy gombákra fókuszáló vírus átterjedhet-e növényekre is. Arra jutottak, hogy a Cryphonectria hypovirus 1, amely jellemzően gombákat fertőz meg, valóban képes megfertőzni a dohánynövényeket.
Önmagában bejuthatott a levelekbe, amelyekre helyezték, de nem tudott átterjedni a növény más részeire. Ha azonban egy másik vírus, például a dohány mozaikvírus is jelen volt, abban az esetben mindkettő képes volt terjedni a növényben. Ez azért lehetséges, mert a dohánynövény vírusa egy „mozgási fehérjét” adott hozzá, amely segítette mindkét vírus terjedését. A kutatók úgy vélik, hogy ez a gazdaszervezeteken való átjutás képessége fontos tényező lehet a vírus terjedésében és evolúciójában.
Hasznos vírusok
A gombavírusok megvédhetik a növényeket – és talán még az állatokat is – a gombás fertőzésektől. Ha a gombák a növényeket termesztő gazdálkodók ellenségei, akkor a gombavírusok lehetnek a gazdálkodók legjobb barátai.
Valójában ezt már korábban is kimutatták, az 1900-as évek közepén a gesztenyefák gombájával küzdő európai kutatók felfedezték, hogy a Cryphonectria hypovirus 1 lelassítja a fertőzést, időt adva a fáknak az immunválasz kialakulására. „Elég jól működött” – állítja Kasson. A vírus a vírusos biokontroll zászlóshajójává vált. Sajnos ugyanez a vírus nagyrészt nem védte meg az amerikai gesztenyét, ugyanis az amerikai gombák többsége olyan genetikai állományú, amely nem segíti elő a vírus terjedését a donor gombákról.
De az ötlet megállja a helyét. Xie és kollégája, Daohong Jiang olyan vírust fejlesztenek ki, amely segítheti az egyes növényeket, mint a repce és a szójabab. Xie szerint a mikroorganizmus harcol a Sclerotinia sclerotiorum gombakártevővel, amely több mint 700 növényfajban okoz fehérpenész rothadást. A vírus, az SsHADV-1 gyengíti a gomba betegségokozó képességét – ám ennél többről van szó. A legtöbb gombavírussal ellentétben elhagyhatja a gombát és szabad részecskeként, vagy gombaevő szúnyog útján terjedhet. A vírus által legyengített gomba úgy viselkedik, mint egy vakcina.
A fertőzött gombának való kitettség kiváltja a növények védekezőképességét, így a növények jobban képesek leküzdeni más betegségeket, nem csak a fehérpenészt. A vírus-gomba kapcsolat megváltoztatja a növények hormonjelátvitelét és cirkadián ritmusát is, amely fokozhatja a növekedést.
Így vagy úgy, van még mit tanulnunk nemcsak a gombákról és a vírusokról, de a kölcsönhatásaikról is, hiszen a velük való munka eredménye idővel nekünk, embereknek is élethosszt és életminőséget befolyásoló tényezővé válhat.
Forrás: National Geographic Magyaroszág