極めて耐ハロトレラントな黒酵母 - クローン真菌の異種間交配モデル

The extremely halotolerant black yeast - a model for intraspecific hybridization in clonal fungi.

• Polona Zalar
• Jerneja Zupančič
• Cene Gostinčar
• Janja Zajc
• G Sybren de Hoog
• Filomena De Leo
• Armando Azua-Bustos
• Nina Gunde-Cimerman

抄録

多形黒酵母（, ）は非常に耐塩性が高く（0～30% [w/v] NaClで生育）、真核生物の耐塩性モデルとして20年以上にわたって研究されてきた。その最も頻繁な発生源は、温帯、亜熱帯、熱帯気候の多湿環境と隣接する海水生息地である。ここでは、培地へのNaClの添加は、その増加した塩分濃度で、人間の皮膚のその植民地化を説明する37℃、の成長範囲を拡大することを報告します。このような形態学的、生理学的な可塑性/多様性は、種の複合体が関与している可能性を示唆しています。このことは、この多相分類学的解析において、高塩分環境から採取された菌株、ヒトや動物から採取された菌株の世界的な多様性に基づいて調査された。28SのD1/D2ドメインと内部転写スペーサーrDNAを解析した結果、常にコンプライアントではない遺伝子型がそれぞれ10個、17個存在することが明らかになった。これらの遺伝子型はグローバルな分布を有している。同じ遺伝子型を持つヒト株と環境株が混在している。リボソームDNAデータセットにおける系統的に有益な文字の数が限られているため、β-チューブリン（）とミニ染色体維持タンパク質（）をコードする部分的な遺伝子も配列決定された。これらの遺伝子は、多くの株が二倍体でヘテロ接合性の高いゲノムを持っていることから、サンガーシークエンシングで得られた配列が曖昧であったことから、これらの遺伝子の利用は困難であった。および遺伝子の解析により、場合によっては、同一ゲノムからの遺伝子の２コピーが、異種間遺伝子ツリーの遠い系統群に位置していることが示された。選択された株の全ゲノム配列を解析したところ、リボソーム遺伝子に基づいて推定された系統的距離は概ね確認されたが、株の系統的歴史の中ではかなりの網目状の変化が見られた。このことは、二倍体ゲノムは、比較的発散性の高い株間で交配して形成されたという仮説と一致している。

The polymorphic black yeast (, ) is extremely halotolerant (growth from 0 to 30% [w/v] NaCl) and has been extensively studied as a model for halotolerance in Eukaryotes for over two decades. Its most frequent sources are hypersaline environments and adjacent sea-water habitats in temperate, subtropical and tropical climates. Although typically saprobic, can also act as a commensal coloniser on human skin, causing on hands and soles. Here, we report that addition of NaCl to culture media expands the growth range of to 37 °C, which explains its colonisation of human skin, with its increased salinity. The morphological and physiological plasticity/ versatility of indicate that a species complex might be involved. This was investigated in this polyphasic taxonomic analysis based on the global diversity of strains collected from hypersaline environments, and from humans and animals. Analysis of D1/D2domains of 28S and internal transcribed spacer rDNA revealed 10 and 17 genotypes, respectively, that were not always compliant. The genotypes have global distributions. Human and environmental strains with the same genotypes are intermingled. Due to the limited number of phylogenetically informative characters in the ribosomal DNA dataset, the partial genes encoding for β-tubulin () and mini-chromosome maintenance protein () were also sequenced. The use of these genes was hampered by ambiguous sequences obtained by Sanger sequencing, as a consequence of the diploid and highly heterozygous genome of many strains. Analysis of the and genes showed that in some cases two copies of the gene from the same genome are positioned in distant phylogenetic clusters of the intraspecific gene tree. Analysis of whole-genome sequences of selected strains generally confirmed the phylogenetic distances estimated on the basis of ribosomal genes, but also showed substantial reticulation within the phylogenetic history of the strains. This is in line with the hypothesis that the diploid genomes of were formed by hybridizations, which have sometimes occurred between relatively divergent strains.

© The Author(s) 2019.