به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پاتوژن‌های قارچی سالانه باعث بیش از یک میلیارد عفونت انسانی می‌شوند که منجر به مرگ سالانه بیش از 1.6 میلیون نفر می‌شود. درک تاریخ طبیعی و بوم‌شناسی تکاملی قارچ‌ها به ما کمک می‌کند بفهمیم که چگونه صفات مرتبط با بیماری به طور مکرر تکامل یافته‌اند. انواع مختلف و مکانیسم‌های تنوع ژنتیکی به تکامل بیماری‌زایی قارچ کمک کرده‌اند و تفاوت‌های ژنتیکی خاص، پاتوژن‌ها را از غیر بیماری‌زا متمایز می‌کنند. 
مقدمه
قارچ‌ها به اندازه حیوانات و گیاهان برای زندگی ما و سیاره زمین حیاتی هستند. اگرچه قارچ‌ها به طور پیچیده‌ای با جامعه انسانی در هم تنیده شده‌اند، اما تا حد زیادی مورد توجه و مورد مطالعه قرار نگرفته‌اند. برخلاف پاتوژن‌های باکتریایی و ویروسی، قارچ‌ها در زمینه بیماری‌های انسانی کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، داده‌های اخیر نشان می‌دهد که بار جهانی سالانه بیماری قارچی بسیار زیاد است. تخمین زده می‌شود که عفونت‌های سطحی (به عنوان مثال، پوست، مو، ناخن و چشم) یک میلیارد نفر را تحت تاثیر قرار دهد، عفونت های مخاطی (به عنوان مثال، دهان و واژن) تقریباً 135 میلیون نفر، عفونت‌های آلرژیک حدود 23.3 میلیون نفر، و مزمن شدید و تهاجمی حاد را تحت تاثیر قرار دهد و نرخ مرگ و میر بسیار بالایی دارد. میزان مرگ و میر در گروه‌های خاصی از بیماران شدیداً نقص ایمنی مبتلا به آسپرژیلوزیس مهاجم می‌تواند تا 50% باشد. بیماری‌های قارچی مسئول بیش از 1.6 میلیون مرگ در سال هستند که این میزان برابر با سل و بیش از سه برابر بیشتر از مالاریا است. اینها اعداد خیره کننده‌ای هستند، به ویژه با توجه به اینکه اطلاعات کمی در مورد بیولوژی پاتوژن‌های قارچی و عدم شناخت اثرات عفونت‌های قارچی بر سلامت انسان وجود دارد.
صفات بیماریزای قارچی به طور مکرر تکامل یافته‌اند
سلسله‌ی قارچ فوق العاده متنوع است و شامل بیش از دویست راسته و ده‌ها فیلا است که موارد جدید به طور مداوم به روز می‌شوند. با این حال، اکثریت قریب به اتفاق عفونت‌ها و مرگ و میر ناشی از قارچ‌ها ناشی از چند صد گونه قارچی است که به چند دودمان تعلق دارند. این پاتوژن‌های قارچی انسانی به طور مکرر از غیر بیماری زا در دودمان اصلی درخت قارچی حیات تکامل یافته اند. جالب توجه است که بیماری زایی نیز به طور مکرر در برخی از این دودمان تکامل یافته است، و نشان می‌دهد که آن‌ها ممکن است دارای ویژگی‌هایی باشند که آن‌ها را از قبل با بیماری زایی انسانی سازگار می‌کند. 
ویژگی‌های اکولوژیکی که به بیماری زایی فرصت طلب کمک می‌کند
قارچ‌های بیماری‌زای انسانی با توجه به میزان سازگاری آن‌ها با شیوه‌های زندگی بیماری‌زا تفاوت زیادی دارند. در یک انتهای طیف، پاتوژن‌های اجباری مانند میکروسپوریدیا، شاخه‌ای از قارچ‌های تک سلولی که انگل‌های درون سلولی طیف وسیعی از میزبان‌های حیوانی هستند، یافت می‌شود. عبور از یک میزبان بخشی ضروری از چرخه زندگی میکروسپوریدی است و این پاتوژن‌ها احتمالاً با میزبان خود تکامل یافته‌اند و سازگاری‌هایی برای بقای درون میزبان دارند. در وسط طیف، موجوداتی را می‌یابیم که با میزبان خود رابطه همسانی دارند. به عنوان مثال، مخمرهای Pneumocystis خارج سلولی نمی‌توانند خارج از میزبان پستانداران زنده بمانند و در میزبان‌هایی با سیستم ایمنی ضعیف تبدیل به بیماری‌زا می‌شوند. 
با این حال، اکثریت تقریباً 200 پاتوژن قارچی که انسان را آلوده می‌کنند، در انتهای دیگر طیف قرار دارند. آن‌ها معمولاً برای بقا و رشد به میزبان خود وابسته نیستند و بیماری زایی آن‌ها تصادفی یا فرصت طلبانه است. در طبیعت، قارچ‌ها تجزیه کننده‌های اولیه مواد آلی هستند که بر روی انواع بسترها رشد می‌کنند و با طیف وسیعی از موجودات در تعامل هستند. از آنجایی که بیشتر پاتوژن‌های قارچی فرصت‌طلب هستند، می‌توانیم با در نظر گرفتن محیط طبیعی انسان، بینشی در مورد توانایی آن‌ها در آلوده کردن انسان‌ها به دست آوریم. یک بررسی اکولوژیکی تکاملی اخیر بیش از 1200 گونه قارچی، ارتباط معناداری را بین توانایی زنده ماندن در انواع مختلف شرایط شدید (تحمل حرارتی، تحمل سم و غیره) و بیماریزایی فرصت طلب نشان داد. به عنوان مثال، قارچ‌های آسکومیست نسبت به قارچ‌های بازیدیومیست، پراکنده‌تر و مقاوم‌تر به گرما هستند.
ژنومیک قارچ و بیماری زایی انسان
بیماریزایی قارچی نتیجه برهمکنش‌های پیچیده بین پاتوژن‌ها، میزبان‌های انسانی (وضعیت سیستم ایمنی میزبان) و محیط آن‌ها است. اگرچه ژنتیک میزبان، وضعیت سیستم ایمنی میزبان و محیط مطمئناً در بروز بیماری قارچی نقش دارند، تفاوت‌ها در عناصر ژنتیکی مرتبط با ویژگی‌های اکولوژیکی مرتبط با عفونت نیز از عوامل اصلی این بیماری هستند. انواع ژنتیکی که در تکامل بیماریزایی قارچی نقش داشته‌اند را می9توان به دو دسته یا نوع کلی تقسیم کرد: تغییرات ژنومی در مقیاس بزرگتر که کل ژنوم یا بخش‌های بزرگی از آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد - مانند هیبریداسیون، درون گرایی، بسیج ترانسپوزون، از دست دادن هتروزیگوسیتی. 
چالش درک تنوع زیستی قارچی و اکولوژی
این مسلماً بزرگترین شکاف دانش است، به ویژه با توجه به ماهیت فرصت طلب بیشتر پاتوژن‌های قارچی اصلی و ظهور مکرر موارد جدید. حتی برای بخش کوچکی از گونه‌هایی که برای علم شناخته شده‌اند، از جمله بیشتر پاتوژن‌های قارچی، معمولاً از توزیع طبیعی و اکولوژیکی آن‌ها یا نحوه تعامل قارچ‌های بیماری‌زا و غیر بیماری‌زا با سایر موجودات در طبیعت اطلاعی وجود ندارد. 
چالش مشخص کردن سیستماتیک پاتوژن‌ها و غیر بیماری‌زاها
در اکثر دودمان‌هایی که پاتوژن‌ها و خویشاوندان غیر بیماری‌زای آن‌ها را در خود جای داده‌اند، اطلاعاتی در مورد مشخصات فنوتیپی عوامل غیر بیماری‌زا و ویژگی‌های رشد آن‌ها در شرایط مرتبط با عفونت وجود ندارد. این فقدان جمع‌آوری سیستماتیک داده‌ها با توجه به تنوع زیستی قارچی و بوم‌شناسی و همچنین شناسایی عوامل بیماری‌زا و غیر بیماری‌زا، شروع به درک و پیش‌بینی احتمال ظهور پاتوژن‌های جدید انسانی را دشوار می‌کند. 
اکنون که ژنوم‌های قارچ را می‌توان به صدها و هزاران توالی تعیین کرد، و ابزارهایی که تشریح ژنتیکی و مولکولی صفات مرتبط با عفونت را امکان‌پذیر می‌سازند، ایجاد شده‌اند، عامل محدودکننده در مقابله با قارچ‌های بیماری‌زا، درک بهتر اکولوژی قارچ و تاریخ طبیعی است. پاسخ به این سؤالات حیاتی مستلزم سنتز ویژگی‌های ژنومی، تکاملی و اکولوژیکی دودمان های قارچی است.
پایان مطلب/.