O papel dos fungos e a produção de biomoléculas despertam o interesse de pesquisadores que buscam descobrir novas diversidades químicas para aplicações em diferentes segmentos industriais (agrícola, alimentos, biotecnológicos, medicina e farmacêuticas) (CHATTOPADHYAY et al., 2017; RAJA et al., 2017). 

Apesar da variedade de fungos existentes, é muito difícil distingui-los, devido à alta similaridade das características morfológicas e biológicas nos diferentes grupos. Com o avanço da biologia molecular e genômica, houve um avanço em relação a quantidade de dados genéticos obtidos, fazendo uso de vários marcadores moleculares, podendo correlacionar com as divergências morfológicas e fisiológicas de um mesmo grupo de fungos (CHATTOPADHYAY et al., 2017). 

Os métodos moleculares tradicionais para detecção de fungos dependem do uso de análise diretas de PCR, que algumas vezes são limitadas quanto a informação do grupo visado. No entanto, existem alguns protocolos de sequenciamento de alto rendimento que tem auxiliado na caracterização da diversidade de organismos eucarióticos, utilizando sequenciamento de amplicon nas regiões dos genes rRNA 18S (POPOVIC; PARKINSON, 2018). 

 

Afinal, o que são marcadores moleculares para fungos ?

Os marcadores moleculares usados na genotipagem de fungos são definidos como um segmento da sequência de DNA, associado a uma parte do genoma que transpõe e codifica o gene para uma determinada característica. A escolha do marcador molecular para fungos deve ser baseada na sua alta reprodutibilidade, baixo custo e alta taxa de genotipagem.  Os marcadores contribuem para:

  • A identificação dos atributos dos fungos (variação genômica, fatores estruturais e funcionais);
  • Auxilia na construção de mapas genéticos;
  • Fornecem resultados importantes sobre a história evolutiva dos fungos;
  • Auxiliam na identificação de biomoléculas e micotoxinas.

 

Vejam dois exemplos importantes do uso de marcadores para a indústria agrícola e médica

 

Uso de marcadores para fungos na área Agrícola:

A doença causada por fungos pode ser um desafio para a produção de alguns cultivares de frutas. Um exemplo disso é a podridão da Cranberry, que é conhecido também como arandos ou oxicocos (Vaccinium macrocarpon), cuja produção é ameaçada por um complexo de fungos. A identificação desses fungos depende de etapas longas e demoradas de isolamento e observações das características estruturais.

No entanto, para facilitar a detecção e discriminar 12 espécies de fungos patogênicos em frutos de cranberry, foi feito uso de marcadores específicos, com abordagens nas regiões ITS-LSU, permitindo identificar sete das 12 espécies e as 5 espécies restantes foram identificadas com marcador discriminante do fator de alongamento de tradução 1-alfa (TEF) (CONTI et al., 2019). 

 

Uso de marcadores para fungos na área médica:

Em um estudo de vigilância ambiental com o intuito de determinar um surto de meningite fúngica que ocorreu nos Estados Unidos em 2012, foram coletadas e detectadas amostras ambientais de vários locais e eles identificaram 14 espécies novas de fungos.

O método usado para o sequenciamento de DNA foi através das regiões LSU rRNA e espaçador interno transcrito (ITS). As sequencias das regiões ITS1, ITS2 e RNA da LSU confirmaram a presença de algumas espécies fúngicas relacionadas com o surto.  Os autores desse estudo concluíram que as regiões LSU e ITS são bons marcadores genéticos para realizar a tipagem fúngica (SULAIMAN; JACOBS; SIMPSON, 2019).

Existem inúmeras ferramentas disponíveis para identificação molecular de fungos (RAJA et al., 2017). É importante ter em mente que é difícil encontrar um marcador molecular que satisfaça todos os critérios, mas dependendo do tipo de estudo a ser realizado é possível usar diferentes tipos de marcadores moleculares, com destaque em relação aos princípios ou funcionalidades (CHATTOPADHYAY et al., 2017).

 

Referências

CHATTOPADHYAY, A. et al. Genic Molecular Markers in Fungi: Availability and Utility for Bioprospection. In: SINGH, B. P.; GUPTA, V. K. (Eds.). Molecular Markers in Mycology . [s.l.] : Springer, Cham, 2017. 

CONTI, M. et al. A Molecular Assay allows the Simultaneous Detection of 12 Fungi Causing Fruit Rot in Cranberry. Plant Disease, [s. l.], p. PDIS-03-19-0531-RE, 2019. Disponível em: <https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-03-19-0531-RE>. 

POPOVIC, A.; PARKINSON, J. Characterization of Eukaryotic Microbiome Using 18S Amplicon Sequencing. In: BEIKO, R. G.; HSIAO, W.; PARKINSON, J. (Eds.). Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). [s.l.] : Humana Press – Springer Nature, 2018. v. 1849p. 29–48. 

RAJA, H. A. et al. Fungal Identification Using Molecular Tools: A Primer for the Natural Products Research Community. Journal of natural products, [s. l.], v. 80, n. 3, p. 756–770, 2017. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28199101>. 

SULAIMAN, I. M.; JACOBS, E.; SIMPSON, S. B. Genetic Characterization of Fungi Isolated from Environmental Samples: A Molecular Surveillance Study of Public Health Importance. Journal of AOAC International, [s. l.], v. 102, n. 3, p. 975–976, 2019. Disponível em: <https://www.ingentaconnect.com/content/10.5740/jaoacint.18-0396>