Κάπου στις αρχές του 1900, οι επιστήμονες κατάφεραν να ταυτοποιήσουν τον μύκητα Penicillium roqueforti, που δημιουργήθηκε στα σπήλαια από θρυμματισμένες φραντζόλες, προκειμένου να παραχθεί βιομηχανικά το τυρί.
Όπως και άλλοι βιολόγοι, ο Ρικάρντο Ροντρίγκεζ ντε λα Βέγκα αναζητεί νέα είδη σε ολόκληρο τον κόσμο. Όμως, ενώ οι συνάδελφοί του τα ψάχνουν στις ζούγκλες και στα βάθη των ωκεανών, ο δρ Ντε λα Βέγκα και οι συνεργάτες του τα αναζητούν σε… τυροκομεία. «Κάθε φορά που ταξιδεύουμε για κάποιο συνέδριο, πηγαίνουμε στα τοπικά τυροκομεία και ζητάμε να μας δώσουν τo ροκφόρ με την εντονότερη γεύση» εξηγεί ο δρ Ντε λα Βέγκα, εξελικτικός βιολόγος στο Γαλλικό Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών, που εδρεύει στο Παρίσι. Το τυρί που αγοράζει είναι γεμάτο μύκητες.
Πολλά τυριά, μάλιστα, χρειάζονται κάποια ιδιαίτερα είδη μούχλας για να ωριμάσουν σωστά. Για να γίνει το ροκφόρ, οι τυροκόμοι τοποθετούν τον μύκητα Penicillin roqueforti στο τυρόπηγμα. Η μούχλα διαχέεται σε ολόκληρο το τυρί και του δίνει το χαρακτηριστικό μπλε χρώμα, αλλά και την ενδιαφέρουσα γεύση του. Για τα μαλακά τυριά, όπως το καμαμπέρ και το μπρι, οι τυροκόμοι ψεκάζουν στο τυρόπηγμα έναν διαφορετικό μύκητα, τον Penicillium camenberti, και έτσι δημιουργείται η φλούδα στο κεφαλάκι. Στην πραγματικότητα, όταν απολαμβάνετε ένα κομμάτι καμαμπέρ, τρώτε έναν τάπητα μούχλας.
Πέρα από την επίδραση που έχουν στη γεύση, οι μύκητες δεν επιτρέπουν στο τυρί να χαλάσει ή να προσβληθεί από άλλους μικροοργανισμούς. Συγκρίνοντας τα γονιδιώματα ειδών μούχλας, ο δρ Ντε λα Βέγκα και οι συνεργάτες του κατάφεραν να επανασυνθέσουν την ιστορία τους.
Όπως αναφέρουν στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Current Biology, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι τυροκόμοι, άθελά τους βέβαια, βοήθησαν στην εξέλιξη των μυκήτων, που δεν απέκτησαν μόνο νέες γενετικές μεταλλάξεις για να βοηθηθούν να μεγαλώσουν καλύτερα στο τυρί, αλλά προσέθεσαν στο γονιδίωμά τους μεγάλα τμήματα γενετικού υλικού από άλλα είδη, κάτι που τους βοήθησε να ακμάσουν στα πεντανόστιμα οικοσυστήματά τους.
Από τις σπηλιές στα εργαστήρια
Το πρώτο τυρί κατασκευάστηκε πριν από χιλιάδες χρόνια. Έκτοτε οι τυροκόμοι δημιουργούν καινούριες ποικιλίες, ανακαλύπτοντας νέα είδη μούχλας. Στη Γαλλία, η δημιουργία του ροκφόρ ξεκινάει με φραντζόλες, ψωμί που εγκαταλείπονταν μέσα στα σπήλαια. Ο μύκητας Penicillium roqueforti μεγάλωνε στα τοιχώματα των σπηλαίων και προσέβαλλε το ψωμί. Στη συνέχεια, οι τυροκόμοι μάζευαν τις φραντζόλες και τις θρυμμάτιζαν για να μεταφέρουν τη μούχλα στο τυρόπηγμα. Οι πρώτοι τυροκόμοι δεν είχαν ιδέα ότι μάζευαν ένα συγκεκριμένο είδος μούχλας. Μόνο στις αρχές του 1900 οι επιστήμονες κατάφεραν να ταυτοποιήσουν τον μικροοργανισμό. Τότε κατέστη εφικτή η εργαστηριακή επιλογή ορισμένων στελεχών του, προκειμένου να παραχθεί βιομηχανικά το τυρί.
Ο δρ Ντε λα Βέγκα και οι συνεργάτες του θέλησαν να δουν πώς άλλαξαν οι μύκητες όταν άρχισαν να επιλέγονται για τη δημιουργία του τυριού. Γι’ αυτό τον λόγο, αποκωδικοποίησαν το γονιδίωμα δέκα ειδών μυκήτων Penicillin. Έξι από αυτούς μεγαλώνουν στο γάλα και οι υπόλοιποι τέσσερις ουδέποτε ανιχνεύονται στο τυρί. Ανάμεσα στους τελευταίους, και ο Penicillin rubens, από τον οποίο ο Αλεξάντερ Φλέμινγκ έφτιαξε το 1928 το πασίγνωστο αντιβιοτικό. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες κατασκεύασαν τα εξελικτικά γενεαλογικά τους δένδρα.
Στη βάση υπήρχε ο κοινός πρόγονος των δέκα στελεχών. Ενώ οι απόγονοί του απέκλιναν από τον κοινό πρόγονο, τα γονίδιά τους μεταβλήθηκαν και προσαρμόστηκαν σε νέους τρόπους ζωής. Οι επιστήμονες και πάλι μπορούσαν να αναγνωρίσουν τις ομοιότητες μεταξύ των γονιδίων των διαφορετικών στελεχών, αλλά εντόπισαν και τμήματα DΝΑ που έμοιαζαν να μην ανήκουν εκεί που βρέθηκαν. Αυτά δεν ήταν κοινά στους πλησιέστερους συγγενείς τους, αλλά σε είδη που δεν συνδέονταν σχεδόν καθόλου μεταξύ τους.
Ανταλλαγή DNA
Αυτή η ανταλλαγή τμημάτων DNA λέγεται οριζόντια γενετική μεταφορά. Αρκετά συχνά ένας οργανισμός θα πάρει ένα κομμάτι DNA από ένα άλλο είδος και θα το ενσωματώσει στο γονιδίωμά του. Ωστόσο, επί χρόνια οι επιστήμονες είχαν πολύ λίγα στοιχεία ότι κάτι τέτοιο συνέβαινε στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, τους μύκητες, τα ζώα και τα φυτά. Τα τελευταία χρόνια, αξίζει να σημειωθεί ότι οι επιστήμονες εντοπίζουν συχνότερα το φαινόμενο. Οι μύκητες των τυριών φαίνεται να υιοθετούν με ενθουσιασμό το ξένο γενετικό υλικό, εξηγεί ο δρ Ντε λα Βέγκα. Το 5% του DΝA κάθε στελέχους που μελέτησαν προερχόταν από κάποιο ξένο είδος. Όπως διαπίστωσαν, όμως, αυτό το γενετικό υλικό μεταπηδούσε ανάμεσα στα διαφορετικά είδη μόνο τους τελευταίους αιώνες, πιθανώς λόγω της τυροκομίας.
Το γεγονός ότι τα κομμάτια του ξένου DNA είναι πανομοιότυπα στα διαφορετικά στελέχη υποδεικνύει ότι τα μοιράστηκαν πρόσφατα, μιλώντας με όρους εξέλιξης πάντα, και ότι δεν είχαν τον χρόνο να εμφανίσουν μεταλλάξεις. Οι επιστήμονες, στη συνέχεια, μελέτησαν τα δύο μεγαλύτερα τμήματα DNA που είχαν μεταφερθεί από το ένα στέλεχος στο άλλο. Το μεγαλύτερο, που ονομάζεται Wallaby, περιέχει 250 γονίδια και το δεύτερο μεγαλύτερο, το CheesyTer, περιέχει 60 γονίδια. Κανένα από αυτά τα δύο κομμάτια γενετικού υλικού δεν απαντάται στη μούχλα που βρίσκεται ελεύθερη στη φύση. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι αμφότερα αυξάνονται ταχύτερα στο τυρί. Το CheesyTer, παραδείγματος χάριν, περιέχει ένα γονίδιο που επιτρέπει στη μούχλα να διασπά τη λακτόζη, αλλά ταυτόχρονα επιβραδύνει την ανάπτυξη της μούχλας όταν «τρέφεται» με απλά σάκχαρα.
Ο κίνδυνος
Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι αυτά τα κομμάτια του «ξένου» γενετικού υλικού μεταφέρουν και άλλα επωφελή γονίδια που επιτρέπουν στους μύκητες να επιβιώνουν στο τυρόπηγμα. Όλα αυτά τα επιστημονικά ευρήματα μπορεί να επιτρέψουν στους τυροκόμους να ανακαλύψουν νέες γεύσεις για τα προϊόντα τους.
Ωστόσο, όπως επισημαίνει η Τατιάνα Ζιρό, μία από τους συντάκτες της μελέτης, οι επιστήμονες που θέλουν να τροποποιήσουν γενετικά τη μούχλα για να κατασκευάσουν καλύτερο τυρί θα πρέπει να πάρουν πολύ στα σοβαρά τα μαθήματα της εξέλιξης. Άλλες μούχλες που προσβάλλουν το τυρί μπορεί να ενσωματώσουν τα τροποποιημένα γονίδια που τους επιτρέπουν να αναπαραχθούν με μεγάλη ταχύτητα και έτσι να μετατραπούν σε πραγματική κατάρα για τους τυροκόμους.
