Wpływ mutacji i spontanicznych wariantów w grzybni Psilocybe

Grzyby z rodzaju Psilocybe to absolutnie intrygujące organizmy, mające szeroki rodzaj wariantów – nie tylko między gatunkami, ale i wewnątrz nich. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się rozmaite fenotypy Psilocybe cubensis , powstające w wyniku naturalnych mutacji, ale i tych opracowywanych przez specjalistów z zakresu mykologii. Warto wiedzieć, że nawet w licencjonowanych hodowlach powstają spontaniczne mutacje w grzybni Psilocybe , co prowadzi czasem do niesamowitych odkryć. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o mechanizmach, które rozpalają dyskusje mykologów do czerwoności – przeczytaj ten artykuł!

Najważniejsze informacje o genetyce Psilocybe

Aby w pełni zrozumieć, jak powstają kolejne warianty Psilocybe , trzeba najpierw poznać nieco bliżej genetykę tego rodzaju. W przypadku samego Psilocybe cubensis stwierdzono istnienie 46,6 Mb (megabaz – czyli miliona par zasad DNA), wśród których wykryto klaster genów (kilkanaście genów blisko siebie) kodujących enzymy odpowiedzialne za syntetyzowanie psylocybiny i innych, zbliżonych do niej alkaloidów. Co istotne – w innych gatunkach Psilocybe klastry te się różnią, co wskazuje dużą plastyczność ich genetyki.

W tym kontekście szczególne znaczenie ma metylotransferaza. To kluczowy enzym, który, jeśli geny związane z nim ulegają mutacji, prowadzi do modyfikacji produkcji psylocybiny. Z jednej strony może ją ograniczyć lub wyłączyć zupełnie, a z drugiej – mocno podbijać produkcję tego i podobnych mu alkaloidów.

Z drugiej strony istnieją badania wykazujące, że obecne dzikie łysiczki kubańskie, jak i te hodowane w laboratoriach, mają już sygnaturę udomowienia. To oznacza, że pula genowa ulega ograniczeniu, a uzyskiwanie nowych wariantów stało się utrudnione. Dlatego praca nad kolejnymi szczepami bywa żmudna, ale przy tym – niesamowicie satysfakcjonująca. Z drugiej strony – taka zmiana w genach sprawia, że można łatwiej utrwalić efekty prac mykologów, tworząc poszczególne odmiany.

Trzeba też pamiętać o jeszcze jednej kwestii – natura nie znosi stagnacji. Z tego powodu zdarzają się spontaniczne mutacje grzybów halucynogennych . Omówmy jednak każdą z tych kwestii po kolei.

Jak powstają nowe mutacje i warianty?

DNA replikuje się w czasie podziału komórkowego lub w czasie wymuszonego działania przez laboranta. Każde kopiowanie zaś niesie ze sobą ryzyko błędów. Wystarczy zmiana jednej pary nukleotydów, utrata lub wstawienie fragmentu, ich duplikacja czy reorganizacja, by doprowadzić do wykształcenia się nowych cech. Tak w skrócie można opisać mutację zachodzącą m.in. u grzybów.

Za indukcję mutacji odpowiada szereg czynników, w tym tych niezależnych od hodowcy. Wśród nich wymienia się m.in.:

• ekstremalne dla danego organizmu temperatury,
• promieniowanie UV,
• oddziaływanie chemikaliów lub skażeń biologicznych,
• niedobory lub nadmiar składników odżywczych.

Ponadto w przypadku niewielkiego zróżnicowania genetycznego, czasem dochodzi do zdominowania całych linii przez pewne geny.

Przy podziale komórek w łańcuchu genetycznym czasem pojawia się nieodpowiednia zasada lub powstać luka, co powoduje wykształcenie się nowych, niespodziewanych cech. Jeśli jednak okaże się, że prowadzi ona do wykształcenia np. nowego fenotypu lub konkretnych właściwości grzyba, utrwala się ją przez odpowiednie zabiegi. Tak często zachodzą spontaniczne mutacje.

Jak stabilizuje się genetycznie Psilocybe w licencjonowanych hodowlach?

Kluczowe jest odkrycie cech pożądanych, które prowadzący laboratorium chce zachować w nowej odmianie. Następnie wykorzystuje się szereg metod mających na celu ich ustabilizowanie, w tym np.:

• selekcję najlepszych okazów o konkretnym fenotypie,
• tworzenie banków genetycznych,
• backcrossing.

Poprzez selekcję wybiera się np. te owocniki, które prezentują najwięcej pożądanych cech (w przypadku albinosów więc będą to np. najjaśniejsze i o wysokiej zdolności plonowania). 

Banki genetyczne to zbiory grzybni zachowujące różnorodność genetyczną. Pozwalają one na długoterminowe przechowywanie linii hodowlanych, umożliwiających późniejsze wykorzystanie ich. Jednocześnie chronią hodowcę przed utratą istotnych mutacji w przypadku niepowodzenia eksperymentu. Tworzy się je zwłaszcza przy trudnych w uzyskaniu mutantach.

Backcrossing z kolei to technika pomagająca utrwalić pożądane cechy. Polega na łączeniu zmutowanych okazów z linią rodzicielską, co wprowadza stabilność genetyczną. W ramach tej metody dokonuje się nawet izolacji pojedynczych zarodników, aby uzyskać homogeniczne kultury. Tak więc – w dużym uproszczeniu – wygląda stabilizacja genetyczna Psilocybe .

Przykładowe fenotypy Psilocybe

Praca nad rozmaitymi odmianami to często działanie na zasadzie prób i błędów. Jednak jej efekty potrafią wynagrodzić cały włożony w to trud. Dzięki pionierom tej dziedziny uzyskaliśmy rozmaite fenotypy grzybów Psilocybe , a do najpopularniejszych należą m.in.:

• Penis Envy (PE),
• Enigma,
• różnego rodzaju albinosy…

… i wiele innych.

Penis Envy to prawdopodobnie jeden z najsłynniejszych, zaraz po Golden Teacherze, szczepów Psilocybe cubensis . Charakteryzuje się on grubym trzonem oraz małym kapeluszem. Odmiana ta ma także opóźniony rozwój zarodników oraz produkuje więcej alkaloidów, takich jak psylocybina czy psylocyna.

Enigma natomiast nie przypomina klasycznego grzyba. Wprost przeciwnie – wykształca ona struktury przypominające mózg czy orzechy włoskie… albo bloba (w zależności od tego, kto ma jakie skojarzenia). Jednocześnie wykazuje niską stabilność, wymagającą stałej pracy. Prawdopodobnie właśnie stąd nazwa tego szczepu – nigdy nie wie się, co ostatecznie wyrośnie.

Albinosy natomiast mogą powstawać dzięki temu, że np. z Golden Teachera wyizolowano fragmenty wykazujące cechy albinotyczne. Następnie łączono je ze sobą, aby uzyskać w pełni stabilną odmianę. Tak z GT powstał True Albino Teacher.

Co genetyka Psilocybe oznacza dla mykologów-amatorów?

W przypadku amatorów, którzy mogą wyłącznie obserwować grzybnię Psilocybe , a nie hodować te grzyby, powyższe informacje także są kluczowe. Same mutacje bowiem często zachodzą na poziomie mycelium. Czasem więc obserwuje się fragmenty inne od reszty, co może (ale nie musi) wiązać się z mutacją, jaką dałoby się ustabilizować. W zależności od szczepu zaś obserwatorzy mogą dostrzegać różne zachowania „korzonków”, wracające czasem, nomen omen, do korzeni, albo wykształcające zupełnie nowe struktury. A wciąż powstające odmiany tylko poszerzają tę różnorodność!