Codau bariau DNA i ffyngau

Dr Gareth Griffith a Dr Joan Edwards o Sefydliad y Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig.

Mae tri gwyddonwyr yn Sefydliad y Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig (IBERS) ym Mhrifysgol Aberystwyth yn rhan o gonsortiwm rhyngwladol sydd wedi cytuno ar ‘god bariau DNA’ safonol i ffyngau.

Mae casgliadau’r astudiaeth, sy’n braenaru’r tir ar gyfer defnyddio technolegau DNA safonedig i adnabod gwahanol fathau o ffyngau, wedi’u cyhoeddi yn rhifyn cyfredol y cyfnodolyn PNAS (Proceedings of the National Academy of Science USA) a gyhoeddir yr wythnos hon.

Ymhlith y tîm cryf o 140 o wyddonwyr, mewn mwy nag 20 gwlad, a gydweithredodd ar y gwaith y mae’r Dr Gareth Wyn Griffith, y Dr Joan Edwards, a Brian Douglas o IBERS.

Mae codau bariau DNA yn defnyddio ‘parth’ penodol safonedig o DNA er mwyn adnabod gwahanol rywogaethau. Serch hynny, mae’n rhaid diffinio’r rhan briodol o DNA i’r codau bariau ar gyfer pob grŵp o organebau byw. Felly mae sŵolegwyr wedi dewis parth cod bariau a seilir ar DNA mitocondriaidd, ac mae botanegwyr yn defnyddio DNA cloroplastau.

Er gwaetha’r gred ar lawr gwlad, does gan ffyngau unrhyw gyswllt â phlanhigion, maent yn sefyll ar wahân yn eu ‘teyrnas’ eu hunain, ac nid oes ganddynt gloroplastau. Ar ben hynny, mae rhai ffyngau yn anaerobig, felly mae’r parthau cod bariau DNA mitocondriaidd y mae sŵolegwyr yn eu defnyddio hefyd yn anaddas i ffyngau. Wedi ystyried sawl posibiliad, daethpwyd i’r casgliad mai parth yr ITS (gwahanwr trawsgrifiedig mewnol / internal transcribed spacer) sy’n cynnwys genynnau sy’n chwarae rhan mewn cynhyrchu proteinau oedd y parth mwyaf addas i ffyngau.

Bydd dull codau bariau DNA yn gweithio ar ronynnau bach o ddeunydd, felly y gellid ei ddefnyddio i adnabod mathau o ffyngau o samplau o awyr neu o feinwe anifeiliaid a gytrefwyd gan ffyngau. Mewn achosion o wenwyno gan ffyngau, fe ellid ei ddefnyddio i adnabod y fath o ffyngau dan sylw o gynnwys y stumog.

Er y gallai rhai mathau o ffyngau greu strwythurau go fawr, madarch er enghraifft, nid yw’r rhan fwyaf o ffyngau yn hawdd eu gweld gan eu bod yn tyfu mewn pridd neu bren. Mae’n amhosib eu hadnabod o’u mân ffilamentau hyffaidd, hyd yn oed o dan feicrosgop, felly mae codau bariau DNA yn golygu y gellid cymryd camau mawrion ymlaen ym meysydd adnabod afiechydon ac astudiaethau ecolegol.

Defnyddiwyd yr ymadrodd ‘codau bariau DNA’ am y tro cyntaf yn 2003 ac erbyn hyn mae ‘llyfrgell codau bariau’ i anifeiliaid yn cynnwys mwy na 70,000 o rywogaethau.

Daeth y syniad am gonsortiwm yr FBOL (Codau Bariau Bywyd Ffyngau / Fungal Barcode of Life) yn y Gyngres Fycolegol Ryngwladol yng Nghaeredin yn 2010. Daeth yn sgil consortiwm rhyngwladol cynharach, sef AFTOL (Coeden Fywyd Holl Ffyngau / All Fungus Tree of Life), a geisiodd ddod o hyd i grwpiau naturiol a’r cysylltiadau rhwng y prif grwpiau o ffyngau.

Dywedodd y Dr Griffith, a fu’n rhan o AFTOl hefyd, “Mae’n wych bod yn rhan o’r mentrau gwirioneddol fyd-eang hyn lle mae cydweithredu rhyngwladol wedi hyrwyddo cytundeb ac arwain at gynnydd yn hynod gyflym.”

Y Dr Conrad Schoch a’r Dr Keith Seifert arweiniodd y consortiwm. Mae Dr Schoch yn dacsonomegwr sy’n gweithio yn y Ganolfan Gwybodaeth Biotechnoleg Genedlaethol (NCBI) ym Methesda, Maryland, sy’n cynnal y gronfa ddata o DNA, Genbank, ac mae’n treulio llawer o’i waith yn sicrhau bod y dilyniannau sy’n ymwneud â ffyngau yn cael eu dosbarthu a’u curadu’n gywir.

Mae’r Dr Seifert yn gweithio gydag Amaethyddiaeth a Bwyd-amaeth Canada yn Ottawa ac fe gafodd ei hyfforddi gan un o gyn-fyfyrwyr Aberystwyth, uchel ei fri, Dr Stan Hughes CM o Lanelli a aeth i Ganada yn y 1950au cynnar (ond sy’n dal wrthi’n enwi ffyngau newydd ac yntau’n 94 oed).

Yn eironig, mycolegwyr oedd ymhlith y biolegwyr cyntaf oll i ddefnyddio codau bariau, yn ôl yn y 1990au cynnar, pan oedd rhai o dechnolegau allweddol geneteg fodern, megis adwaith gadwyn polymeras, newydd gael eu dyfeisio.

Er gwaetha’r ffaith i’r mycolegwr o Galiffornia Tom Bruns awgrymu’r parth ITS fel y parth safonedig i ffyngau yn 1997, mae wedi cymryd amser hirfaith i statws ei godau bariau DNA fod yn ‘swyddogol’ gyda chyhoeddiad yr erthygl hon.

Cyfrannodd y tîm ym Mhrifysgol Aberystwyth i’r erthygl gyda’u harbenigedd ar ddau grŵp penodol o ffyngau, sef ffyngau rwmen anaerobig, a’r endoffytau septal tywyll.  

Ffyngau anaerobig yw rhai o’r ffyngau mwyaf elfennol ond maent yn bwysig yn sustemau treulio defaid, gwartheg ac anifeiliaid cnoi cil eraill, lle maent yn helpu i dorri cellfuriau planhigion i lawr.

Dywedodd y Dr Joan Edwards, sy’n rhan o brosiect Grant Rhaglen Strategol Sefydliad y Cyngor Ymchwil Biotechnoleg a’r Gwyddorau Biolegol ar fioleg sustemau rwmen, “Roedd sôn am ddefnyddio’r cod bariau DNA mitocondriaidd, ac fe fuasai hynny’n anaddas i’n ffyngau anaerobig ni, ac felly rwy’n falch mai parth ITS a aeth â hi.” 

Mae Brian Douglas, myfyriwr Doethuriaeth a ariennir gan gynllun Ysgoloriaethau Uwchraddedig Aberystwyth, yn astudio’r rhan y mae endoffytau septal tywyll yn ei chwarae yng ngwreiddiau planhigion glastiroedd - mae’n bosib eu bod yn chwarae rhan wrth helpu’r planhigion lletyol gael maeth. “Mae cronfeydd data dilyniannau ITS eisoes yn adnodd anhygoel i’n helpu i ddeall dosraniad ac ecoleg llawer o grwpiau o ffyngau, yn enwedig y rhai sydd wedi’u cuddio ym meinwe planhigion a phriddoedd. Drwy gadw’r parth ITS yn god fariau swyddogol i ffyngau fe fydd hi’n haws o lawer i fanteisio ar waith y degawdau diweddar ar fycoleg foleciwlaidd,” meddai Mr Douglas.

AU9012

Rhannu