Reconstruction of the phylogeny of the filamentous fungal order Mortierellales (Zygomycetes): a comprehensive taxonomical revision  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
75255
Type NN
Principal investigator Vágvölgyi, Csaba
Title in Hungarian A Mortierellales rend (Fungi, Zygomycetes) átfogó filogenetikai és taxonómiai revíziója morfológiai, fiziológiai és molekuláris eljárásokkal
Title in English Reconstruction of the phylogeny of the filamentous fungal order Mortierellales (Zygomycetes): a comprehensive taxonomical revision
Keywords in Hungarian filogenetika, taxonómia, Mortierella, szekvencia elemzés, arachidonsav
Keywords in English phylogeny, taxonomy, Mortierella, sequence analysis, arachidonic acid
Discipline
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)70 %
Ortelius classification: Microbiology
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Molecular biology (Council of Medical and Biological Sciences)10 %
Ortelius classification: Molecular evolution
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Department of Biotechnology and Microbiology (University of Szeged)
Participants Csernetics, Árpád
Galgóczi, László Norbert
Nyilasi, Ildikó
Papp, Tamás
Takó, Miklós
Starting date 2008-10-01
Closing date 2011-10-31
Funding (in million HUF) 31.817
FTE (full time equivalent) 7.73
state closed project
Summary in Hungarian
A Mortierellales rend tagjai a járomspórás gombák (Zygomycetes) egy igen figyelemre méltó csoportját alkotják. Egyes ide tartozó, lipid akkumuláló fajok (pl. Mortierella alpina) nagy biotechnológiai jelentőséggel bírnak, mint többszörösen telítetlen zsírsavak (pl. arachidonsav) ipari termelői. Más Mortierella fajok különböző szerves vegyületek biotranszformáló ágenseiként ismertek. Jelen projekt célja, hogy átfogó, minden nemzetségre kiterjedő, mikroszkópos, fiziológiai és molekuláris (DNS szekvencia analízis) vizsgálatokkal tisztázzuk a Mortierellales renden belüli filogenetikai viszonyokat és a csoportot alkotó nemzetségek más járomspórás gombákhoz fűződő kapcsolatát. E kevéssé vizsgált, ugyanakkor rendkívül fajgazdag, nagy fiziológiai és ökológiai diverzitást mutató fonalas gomba csoport részletes elemzése értékes információt szolgáltathat a későbbi új bioaktív metabolitok és enzimaktivitások felfedezését célzó alap- és gyakorlati kutatások számára. A kutatási program megvalósítása jó kiindulási alap egy a járomspórás gombák kutatását célzó európai hálózat létrehozásához (pl. konzorciumalakítás EU keretprogram pályázataihoz). Ennek kiépítése azért is sürgető feladat, mert e gombák megfelelő elméleti kutatások eredményeként az ipari termelés több területén is eredményesen felhasználhatók lehetnének. A magyar fél számára különösen előnyös, hogy a nemzetközi együttműködés révén bekapcsolódhat a nagy nemzetközi törzsgyűjteményeknél folyó munkákba.
Summary
Members of the order Mortierellales constitute a remarkable group of the Zygomycetes fungi. Some of these fungi are lipid accumulating organisms (such as Mortierella alpina) having great biotechnological importance as industrial producers of polyunsaturated fatty acids, like arachidonic acid. Other Mortierella species are known as biotransforming agents of different organic compounds. The aim of the present project is a complete phylogenetic revision of this fungal order using different microscopic, physiological, molecular and bioinformatic approaches, such as electron microscopy and DNA sequence analysis. This group of filamentous fungi shows extremely high ecological and physiological diversity; a detailed analysis involving all type strains could provide important new information of scientific and/or practical importance for both the partners and the scientific community. The project could be the first step towards the building up a network of research labs and strain collections working on these or similar organisms and it can open the door to a joint research application of the European research groups working on Zygomycetes fungi for an EU project.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A projekt célja a Mortierellales fonalas gomba rend átfogó filogenetikai és taxonómiai revíziója volt. E lipid akkumuláló szervezetek nagy jelentőséggel rendelkeznek, mint többszörösen telítetlen zsírsavak termelői és különböző vegyületek biotranszformáló ágensei. A projekt során létrehoztunk egy több, mint 200 törzsből álló gyűjteményt, mely a gombacsoport minden tenyészthető nemzetségét felöleli és mintegy 100 faj típustörzsét is tartalmazza. Az elhelyezett törzsek esetében meghatároztuk a teljes ITS régió, valamint a 18S és a 28S rRNS gén szekvenciáit és ezek alapján filogenetikai elemzést végeztünk. Több mint száz törzs esetében meghatároztuk a tef és RPB1 fehérjekódoló gének egy szakaszát is és az így létrehozott ötgénes adatsor alapján egy teljesebb filogenetikai elemzést végeztünk. A multigén-alapú törzsfák alapján megállapítottuk, hogy a jelenlegi morfológiai alapon definiált Mortierella nemzetség parafiletikus és meghatároztuk a renden belüli monofiletikus fajcsoportokat, egyszersmind egy új, filogenetikai szempontból megfelelőbb rendszerezés alapjait is leraktuk. Az így meghatározott csoportok morfológiai és fiziológiai jellemzését is elvégeztük. A Mortierellales rend részletes elemzése értékes információt szolgáltatott a későbbi bioaktív metabolitok és enzimaktivitások felfedezését célzó alap- és gyakorlati kutatások számára. Ugyanakkor, a nagy szekvencia, morfológiai és fiziológiai adatsorok elemzése alapján tágabb evolúciós következtetéseket is le tudtunk vonni.
Results in English
The aim of the present project was a comprehensive phylogenetic and taxonomic revision of the fungal order, Mortierellales. These lipid-accumulating organisms have great importance as producers of polyunsaturated fatty acids or biotransforming agents of several chemical compounds. In this project, we established an outstanding strain collection consisting of more than 200 strains. It covers all cultivable genera of the order and includes approximately 100 type strains. Sequences of the complete ITS region and the SSU and LSU RNA genes were determined in case of the deposited strains and were used for phylogenetic analyses. In case of more than 100 strains, the protein coding tef and RPB1 genes were also sequenced and the resulting five-gene dataset was used in a comprehensive phylogenetic analysis. These data showed the genus Mortierella to be paraphyletic. Based on the multigene phylogenies, we proposed new monophyletic species-groups within the order and established the bases of a new phylogenetically correct taxonomy. Besides the molecular analyses, morphological and physiological examination of the newly determined groups was also performed. The detailed characterization of Mortierellales served valuable new information for further studies with the aim of discovering new bioactive metabolites and enzyme activities. At the same time, analysis of the large molecular, morphological and physiological data sets allowed us to examine evolutional problems in a wider context.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=75255
Decision
Yes





 

List of publications

  
Papp T; Vágvölgyi Cs; Voigt K; Petkovits T; Nyilais I: Mortierella, Molecular Detection of Human Fungal Pathogens.Taylor and Francis (ed. Liu D) (ISBN: 9781439812402) pp. 749-757, 2011
Nagy GL; Papp T; Vágvölgyi Cs: Comparative methods in fungal evolutionary biology: theory, examples and potential applications., Systematics and Evolution of Fungi, Science Publisher Enfield USA (eds. Misra JK, Tewari JP, Deshmukh SK) pp. 363-397., 2011
Papp T; Nyilasi I; Takó M; Nagy GL; Vágvölgyi Cs: Molecular detection of Rhizomucor species., Molecular Detection of Human Fungal Pathogens.Taylor and Francis (ed. Liu D) (ISBN: 9781439812402) pp. 783-790, 2011
Takó M; Tóth A; Nagy GL; Krisch J; Vágvölgyi Cs; Papp T: A new b-glucosidase gene from the zygomycete fungus Rhizomucor miehei., Antonie Leeuwenhoek 97, 1-10., 2010
Papp T; Csernetics Á; Nyilasi I; Ábrók M; Vágvölgyi Cs: Genetic transformation of Zygomycetes fungi., Progress in Mycology (eds. Rai M, Kovics G) Springer, Scientific Publishers, India. pp. 75-94., 2010
Galgóczy L; Ördögh L; Virágh M; Papp T; Vágvölgyi Cs: In vitro susceptibility of clinically important Zygomycetes to combinations of amphotericin B and suramin., J Mycol Med 19, 241-247, 2009
Takó M; Farkas E; Lung Sz; Krisch J; Vágvölgyi Cs; Papp T: Identification of acid- and thermotolerant extracellular b-glucosidase activities in Zygomycetes fungi., Acta Biol Hung 61, 101-110, 2010
Nyilasi I; Petkovits T; Nagy GL; Voigt K; Hoffmann K; Merva L; Vágvölgyi Cs; Papp T: Phylogenetic and physiological characterization of filamentous fungi belonging to the order Mortierellales., Acta Microbiol Immunol Hung 56(S), 219, 2009
Papp T; Nyilasi I; Petkovits T; Nagy GL; Voigt K; Hoffmann K; Vágvölgyi Cs: Molecular identification and phylogeny of Mortierella wolfii., Acta Microbiol Immunol Hung 56(S), 224, 2009
Nagy GL; Papp; Vágvölgyi Cs: What are phylogenetic comparative methods and what can microbiologists use them for?, Acta Microbiol Immunol Hung 56(S), 212, 2009
Hoffmann K; Eckart M; Fliegerová K; Papp T; Vágvölgyi Cs; Voigt K: Sneaking up on fungal evolution: Insights in current concepts of phylogenetic relationships of basal fungi., Botany - Mycology 2009. USA. Abstract ID: 92, 2009
Nyilasi I; Csernetics Á; Kocsubé S; Lukács G; Papp T; Vágvölgyi Cs: In vitro antifungal activity of statins in combination with different azoles against some opportunistic pathogenic fungi., 3rd Congress of European Microbiologists, FEMS-2009, Gothenburg, Sweden, June 28-July 2, Abstracts CD 1904.pdf, 2009
Petkovits T; Nagy GL; Hoffmann K; Wagner L; Nyilasi I; Griebel T; Schnabelrauch D; Vogel H; Voigt K; Vagvolgyi Cs; Papp T: Data partitions, Bayesian analysis and phylogeny of the zygomycetous fungal family Mortierellaceae, inferred from nuclear ribosomal DNA sequences, PLoS One 6(11): e27507. doi:10.1371/journal.pone.0027507, 2011
Nagy LG; Petkovits T; Kovács GM; Vágvölgyi Cs; Papp T: Where is the unseen fungal diversity hidden? A study of Mortierella reveals a large contribution of reference collections to the identification of fungal environmental sequences, New Phytologist 191, 789-794, 2011
Házi J; Nagy LG; Vágvölgyi Cs; Papp T: Coprinellus radicellus, a new species with northern distribution., Mycol Prog. (DOI: 10.1007/s11557-010-0709-y) 10, 363-371, 2010
Nagy LG; Walther G; Vágvölgyi Cs; Papp T: Understanding the evolutionary processes of fungal fruiting bodies: correlated evolution and divergence times in the Psathyrellaceae., Syst Biol (DOI: 10.1093/sysbio/syr005) 60: 303-317, 2010
Nagy LG; Urban A; Örstadius L; Papp T; Larsson E; Vágvölgyi Cs: The evolution of autodigestion in the mushroom family Psathyrellaceae (Agaricales) inferred from Maximum Likelihood and Bayesian methods., Mol Phylogenet Evol (DOI:10.1016/j.ympev.2010.08.022) 57, 1037-1048, 2010
Nagy LG; Papp T; Vágvölgyi Cs: Type studies and nomenclatural revisions in Parasola (Psathyrellaceae) and related taxa., Mycotaxon 112, 103-141., 2010
Galgóczy L; Lukács Gy; Nyilasi I; Papp T; Vágvölgyi Cs: Antifungal activity of statins and their interaction with amphotericin B against clinically important Zygomycetes., Acta Biol Hung 61, 356-365., 2010
Krisch J; Takó M; Papp T; Vágvölgyi Cs: Characteristics and possible use of β-glucosidases from Zygomycetes., Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology (ed. Méndez-Vilas A) Vol. 2 FORMATEX Badajoz, Spain, pp. 891-896, 2010
Galgóczy L; Kovács L; Papp T; Vágvölgyi Cs: Phaeoacremonium., In: Molecular Detection of Human Fungal Pathogens (ed. Liu D), CRC Press, Taylor and Francis. ISBN: 9781439812402 pp. 469-479, 2011
Nyilasi I; Petkovits T; Nagy LG; Voigt K; Hoffmann K; Kovács SA; Vágvölgyi Cs; Papp T: Differentiation of Mortierella species by carbon source utilization., Power of Microbes in Industry and Environment, Malinska, Croatia, September 22-25, Abstracts, 112., 2010
Petkovits T; Nyilasi I; Nagy LG; Kovács SA; Hoffmann K; Voigt K; Papp T; Vágvölgyi Cs: Phylogenetic analysis of the genus Mortierella with special emphasis on M. alpina., Power of Microbes in Industry and Environment, Malinska, Croatia, September 22-25, Abstracts, 117., 2010
Petkovits T; Nagy LG; Nyilasi I; Kovács SA; Hoffmann K; Voigt K; Papp T; Vágvölgyi Cs: Phylogenetic studies on the filamentous fungal genus Mortierella., 11th International Symposium "Interdisciplinary Regional Research, ISIRR, Szeged 13-15 October, Abstracts, 2010
Hoffmann K; Papp T; Nyilasi I; Petkovits T; Wagner L; Vágvölgyi Cs; Voigt K: A multi-locus sequence data base for molecular barcoding identification of the Mortierellales., 9th International Mycological Congress (IMC-9) 1-6 August, Edinburgh, Scotland, Abstracts P2.108, 2010
Wagner L, Hoffmann K; Nyilasi I; Petkovits T; Nagy LG; Merva L; Vágvölgyi Cs; Papp T; Voigt K: Zygomycetes revisited: A phylogenetic revision of Mortierellales., JSMC/JCB Workshop ‘Microbes, Models & Methods’, March 9-10, 2010 F. Schiller University, Jena, Germany, Abstracts., 2010
Takó M; Kotogán A; Vágvölgyi Cs; Papp T: Production of extracellular lipase enzymes by Zygomycetes., Power of Microbes in Industry and Environment, Malinska, Croatia, September 22-25, Abstracts, 131., 2010
Takó M; Papp T; Vágvölgyi Cs: Extracellular lipase activities in Zygomycetes., Acta Microbiol Immunol Hung 56, 250., 2009
Nagy L; Házi J; Szappanos B; Kocsubé S; Bálint B; Rákhely G; Vágvölgyi C; Papp T: Explosive diversification of autodigesting Coprinellus mushrooms triggered by the evolution of a new defense mechanism, Syst Biol (accepted), 2011
Fungal Barcoding Consortium: Schoch CL; Seifert KA; Huhndorf S; Robert V; Spouge JL; Bolchacova E; Voigt K; Chen W; Miller AN; Wingfield MJ; Aime MC; An K-D; Bai FY; Barreto RW; Begerow D; Bergeron M-J; Blackwell M; Boekhout T; Bogale M; Boonyuen N; Burgaz AR; Buyck B; Cai L; Cardinali G; Chaverri P; Coppins BJ; Crespo A; Crous PW; Cubas P; Damm U; de Beer ZW; de Hoog GS; Del-Prado R; Dentinger B; Diéguez-Uribeondo J; Divakar PK; Douglas B; Dueñas M; Duong V; Duong TA; Eberhardt U; Elshahed MS; Fliegerova K; García MA; Ge ZW; Griffith GW; Griffiths K; Groenewald JZ; Groenewald M; Grube M; Gryzenhout M; Guo L-D; Hagen F; Hambleton S; Hamelin RC; Hansen K; Harrold P; Heller G; Hirayama K; Ho H-M; Hoffmann K; Hofstetter V; Högnabba F; Hollingsworth PM; Hong S-B; Hosaka K; Houbraken J; Hughes K; Huhtinen S; Hyde KD; James T; Johnson JE; Johnston PR; Jones EBG; Kelly LJ; Kirk PM; Knapp DG; Kõljalg U; Kovács GM; Kurtzman CP; Landvik S; Leavitt SD; Levesque CA; Liggenstoffer AS; Liimatainen K; Lombard L; Luangsa-ard JJ; Lumbsch HT; Maganti H; Maharachchikumbura SSN; Martin MP; May TW; McTaggart AR; Methven AS; Meyer W; Moncalvo J-M; Mongkolsamrit S; Nagy LG; Nilsson RH; Niskanen T; Nyilasi I; Okada G; Okane I; Olariaga I; Otte J; Papp T; Park D; Petkovits T; Pino-Bodas R; Qing C; Quaedvlieg W; Raja HA; Redecker D; Rintoul TL; Ruibal C; Sarmiento-Ramírez JM; Schmitt I; Schüßler A; Shearer C; Sotome K; Stefani FOP; Stenroos S; Stockinger H; Suetrong S; Suh S-O; Sung G-H; Suzuki M; Tanaka K; Tedersoo L; Telleria MT; Tretter E; Untereiner WA; Urbina H; Vágvölgyi Cs; Vialle A; Walther G; Wang QM; Wang Y; Weir BS; Weiß M; White MM; Xu J; Yahr R; Yang Z-L; Yurkov A; Zamora J-C; Zhang N; Zhuang W-Y; Schindel D: 3. The nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for Fungi, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (accepted), 2011
Nagy GL; Kocsubé S; Csanádi Z; Kovács G; Petkovits T; Vágvölgyi Cs; Papp T: Re-mind the gap! Insertion – deletion data reveal neglected phylogenetic potential of the fungal internal transcribed spacer, Sys. Biol. (submitted), 2011
Papp T; Nagy LG; Petkovits T; Hoffmann K; Wagner L; Nyilasi I; Griebel T; Voigt K; Vágvölgyi Cs: Phylogeny of Mortierellales based on nuclear ribosomal sequence data, The dynamics of zygomycete research in a changing world A workshop on Zygomycete biodiversity; Utrecht; The Netherlands; March 3-5; 2011 Abstracts 26, 2011
Nagy LG; Petkovits T; Kovács GM; Voigt K; Vágvölgyi Cs; Papp T: How type strain sequencing affects the identifiability of environmental ITS sequences − an in silico modeling approach using Mortierella., The dynamics of zygomycete research in a changing world A workshop on Zygomycete biodiversity; Utrecht; The Netherlands; March 3-5; 2011 Abstracts 24., 2011
Petkovits T; Nagy LG; Nyilasi I; Kovács SA; Voigt K; Vágvölgyi Cs; Papp T: A five-gene phylogeny of the Mortierellales, XVI Congress of European Mycologists (XVI CEM) Porto Carras; Halkidiki; Greece; 19-23. September 2011.09.19-23. (BOA: p. 217), 2011
Wagner L; Griebel T; Petkovits T; Nagy LG; Nyilasi I; Hoffmann K; Samson RA; Schnabelrauch D; Vogel H; Vávölgyi Cs; Papp T; Voigt K: Reconstruction of the phylogeny of the Mortierellales based on nucleotide sequences of the internal transcribed spacer from the nuclear ribosomal DNA cluster, JCB workshop Nucleotides; Networks; Novelties; Jena; Germany, March 28-29; 2011 Abstracts 34, 2011
Voigt K; Kirk PM; Münchberg U; Wagner L; Hoffmann K; Rösch P; Popp J; Vágvölgyi Cs; Papp T: The systematics of the Mortierellales revisited (Mortierellomycotina ex Zygomycetes), XVI Congress of European Mycologists (XVI CEM) Porto Carras; Halkidiki; Greece; 19-23. September 2011.09.19-23. Abstracts 57., 2011
Münchberg U; Petkovits T; Nagy LG; Wagner L; Griebel T; Nyilasi I; Hoffmann K; Rösch P; Popp J; Vágvölgyi Cs; Papp T; Voigt K: Fatty acid composition and saturation in the Mortierellales (Mortierellomycotina; ex Zygomycetes), Asian Mycological Congress 7–11 August 2011 University of Incheon; Incheon; Korea, 2011
Petkovits T; Kovács SA; Nyilasi I; Nagy LG; Vágvölgyi Cs; Papp T: Mortierellaceae; a typical fungal group of soil samples, SOILMAP Scientific Conference Timişoara; Romania; November 11-12; 2011 Abstracts, 2011
Nyilasi I; Nagy LG; Petkovits T; Kovács SA; Hoffmann K; Voigt K; Vágvölgyi Cs; Papp T: Molecular phylogeny of Mortierellales, Acta Microbiol Immunol Hung 58; 196., 2011
Wagner L; Griebel T; Papp T; Petkovits T; Nagy L; Vagvolgyi Cs; Hoffmann K; Voigt K: Overview of the Mortierellales, Persoonia Special Issue on Zygomycetes taxonomy dedicated to Maria A.A. Schipper (elfogadva), 2012




 

Events of the project

  
2024-11-15 11:02:48
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Mikrobiológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Biotechnológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem).
2010-10-29 11:57:04
Résztvevők változása
2009-10-27 08:17:44
Résztvevők változása



Back »