Trüffelgenome in Turin entschlüsselt
Ein von INRA koordiniertes internationales Konsortium, zu dem das Joint Genome Institute (JGI), das CEA-Genoscope, die Universität Turin, die Université de Lorraine und das CNRS gehören, hat die Genome mehrerer wertvoller Trüffelarten, einschließlich der Alba White, sequenzierte Trüffel, Sommer- oder Burgunder-Trüffel und Wüstentrüffel. Dieser Durchbruch bietet neue Einblicke: nicht nur die ökologisch wichtige Rolle des Wirtsbaum mit der Pilz-Symbiose, sondern vor allem in die Mechanismen des Trüffelwachstums und der Entstehung ihrer berühmten Gerüche. Die Ergebnisse des Konsortiums erscheinen in der Ausgabe von Nature Ecology and Evolution vom 12. November 2018.
Im Jahr 2010 hat sich das Mikrobiologen-Team von INRA-Nancy mit Genoscope (Frankreichs nationalem Sequenzierungszentrum) und italienischen Kollegen zusammengetan, um das Genom des schwarzen Périgordtrüffels erfolgreich zu sequenzieren. Es dauerte acht Jahre, um diese umfangreiche Studie abzuschließen, die in Nature Ecology and Evolution veröffentlicht wurde. Durch die Sequenzierung der Genome anderer bekannter Trüffelarten wie der weißen Trüffel - Albatrüffel, der Sommertrüffel und der Wüstentrüffel gelang es dem internationalen Konsortium, die Gene zu identifizieren, die für die Entwicklung von Symbiose- und Fruchtkörpern (Tuber) verantwortlich sind. In allen Ländern bemerkenswert gut erhalten sind sequenzierte Trüffel. Die Untersuchung und der Vergleich dieser Genome haben das Verständnis der Wissenschaftler für die Biologie und Ökologie verschiedener Arten von Trüffeln verbessert. Diese genomischen Ressourcen haben bestimmte Aspekte dieser mysteriösen Pilze aufgedeckt, wie z. B. ihre Fortpflanzungsweisen und Methoden zur Synthese der komplexen, charakteristischen aromatischen Cocktails.
Der Geschmack einer Trüffelart besteht aus fast 50 aromatischen Molekülen und der Geruch eines Trüffels besteht aus einem komplexen Cocktail flüchtiger organischer Verbindungen. Die Freisetzung dieser Verbindungen ist eine biologische Funktion, die eng mit der Fortpflanzung verbunden ist und seit fast 150 Millionen Jahren die Fortdauer von Trüffelarten gewährleistet. Trüffel produzieren ihre Fruchtkörper unter der Erde, außer Sicht und vor Trockenheit geschützt. Ihr stechender Geruch zieht jedoch Schweine, Käfer (Trüffelkäfer), Fliegen (Trüffelfliege) und Nagetiere an, die sie ausgraben und fressen und so ihre Sporen im Trüffelfeld verteilen. Die Dekonstruktion von Aromen steht natürlich im Mittelpunkt der Trüffelforschung. Ein typisches Aroma einer Trüffelart besteht aus fast 50 verschiedenen Molekülen. Gene, die für Enzyme kodieren, die an der Aromabiosynthese beteiligt sind, waren in den verschiedenen untersuchten Trüffeln besonders aktiv und ermöglichten die Produktion sehr spezifischer aromatischer Moleküle, einschließlich mehrerer Schwefelverbindungen. Die Verbindungen aus stechenden Trüffelgerüchen - Humus und Moschus im schwarzen Périgordtrüffel und Camembert und Knoblauch im berühmten weißen Trüffel der Albatrüffel beruhen auf der unterschiedlichen Genaktivität in reifen Fruchtkörpern. Überraschender war, dass die Forscher entdeckten, dass die Bakterien und Hefen, die sowohl auf der Oberfläche des Trüffels als auch in der Mitte der Fruchtkörper reichlich vorhanden sind, die Zusammensetzung des freigesetzten aromatischen Cocktails verändern könnten. Wie bei Käse scheinen Bakterien und Pilze zusammenzuarbeiten, um die komplexen Aromen zu erzeugen, die Feinschmecker verführen.
Die Forscher des Konsortiums nutzen diese genomischen Ressourcen nun, um die symbiotische Interaktion zwischen Trüffeln und deren Witrsbäumen sowie die Bildung von Fruchtkörpern (Fruchtung) zu untersuchen. Ressourcen werden auch verwendet, um neue Werkzeuge zu entwickeln, die auf ein besseres Verständnis der Trüffelanbauökologie abzielen, wie beispielsweise das CulturTruf-Projekt. Optimierung des Trüffelanbaus in der französischen Region Périgord oder in Alba in Italien sind Trüffel selten und daher teuer geworden: Der schwarze Trüffel Périgord (Tuber melanosporum) kostet im Einzelhandel etwa 1.000 Euro / Kilo, während der weiße Trüffel Alba (Tuber magnatum) für über 3.000 Euro / Kilo. Bei diesen Preisen erzeugt die Symbiose zwischen Trüffel und Bäumen einen Effekt, der von Michelin Sterneköchen und Trüffelkennern am meisten geschätzt wird. Die Beherrschung aller biologischen und ökologischen Parameter, die eine effektive Symbiose und regelmäßige, reichlich vorhandene Fruchtkörper (Tuber) in der Natur ermöglichen, bleibt unerreichbar. Aus diesem Grund arbeiten Trüffelzüchter und Wissenschaftler zusammen, um den Trüffelanbau zu optimieren.
Quelle: Claude Murat, Thibaut Payen, […]Francis M. Martin - Nature Ecology & Evolution, 2018
