Abstract
Caiff ffyngau anaerobig eu darganfod yn aml drwy gydol llwybr gasto-berfeddaidd mamaliaid llysysol, ble maent yn gyfrifol am ddiraddio deunydd planhigion ffibrig gyda mechanweithiau ensymatig a mecanyddol cryf. Dros y blynyddoedd mae sawl adroddiad o ddarganfod ffyngau anaerobig mewn anifeiliaid llysysol wedi ymddangos, ac erbyn hyn mae ugain genera wedi eu disgrifio o dan yr enw Neocallimastigomycota. Cafodd pob un ond chwech o’r rhain eu henwi a’u disgrifio ers 2015 o ganlyniad i gynnydd mewn astudiaethau ar ffyngau anaerobig dros y degawd diwethaf. Mae hyn yn bennaf oherwydd eu potensial biotechnolegol cryf. Gan gymryd amgylchedd cymharol dan-archwiliedig y rwmen a'i ffyngau ac arddangos eu potensial biotechnolegol enfawr ar gyfer ensymau a chyfansoddion newydd, mae diddordeb wedi cynyddu mewn astudiaethau biofeddygol a therapiwtig o wrthficrobau newydd. Nod y traethawd ymchwil hwn oedd manteisio ar y casgliad helaeth o wybodaeth am ffyngau anaerobig, o’r genomau sydd newydd eu dilyniannu ac o lenyddiaeth blaenorol, ac i ymchwilio potensial cynefinoedd heb eu astudio’n flaenorol ar gyfer darganfod ffyngau anaerobig nofel. Gwyddys bod ffyngau anaerobig i'w cael ledled y byd mewn nifer o westeion llysysol. Hyd yn hyn, mae astudiaethau ynghylch presenoldeb ffyngau anaerobig wedi'u cyfyngu i famaliaid, gydag ychydig iawn o ymchwil wedi'i wneud ar ymlusgiaid llysysol fel crwbanod. Drwy ddewis gwesteion heb eu archwilio o’r blaen a chwilio am ffyngau anaerobig newydd, gellir darganfod mwy o rywogaethau a genera, a dangos bod yr ystod o ffyngau anaerobig yn ôl pob tebyg yn lawer mwy nag a feddyliwyd yn flaenorol, sy’n awgrymu y gallai'r potensial fod yn enfawr ar gyfer nodweddion newydd. Gan ddefnyddio Dilyniannu Cenhedlaeth Nesaf (NGS) i ddilyniannu samplau ysgarthol amryw o grwbanod, datgelodd yr astudiaeth bod cymuned sylweddol o ffyngau anaerobig yn system dreulio’r crwban, yn bennaf mewn rhywogaethau mwy megis A. gigantea. Dangosodd ymchwiliad pellach NGS i mewn i gymunedau gwyllt A. gigantea o ynysoedd Mauritius, bod ffyngau anaerobig yn bennaf yn cynefino crwbanod aeddfed yn hytrach nac ifanc, ac yn fwy niferus mewn samplau o’r tymor gwlyb na sych. Yn ogystal, ynyswyd ffwng anaerobig newydd a elwir dros dro yn /Turtarmyces o sampl ysgarthol A. gigantea, ar dymheredd îs o 30ºC yn hytrach na’r arferol 39ºC. Adnabwyd y ffwng fel clâd ar wahan i’r cladau presennol gyda asesiad ffylogenetig o ranbarth D1- D2 o’r LSU (28S) rDNA, a dangosodd y straen thalysau monocentrig a sŵosborau mono-fflangellog. Roedd dadansoddiad yn awgrymu bod y straen heb ei ddisgrifio yn flaenorol, gyda’r canlyniadau’n awgrymu’n gryf bod llysysyddion gwyllt yn cynrychioli cronfa digyffwrdd o amrywiaeth ffyngau anaerobig. Gyda chanlyniadau mor addawol, mae’n glir bod ffyngau anaerobig yn dod i’r amlwg fel gwesteion biotechnolegol, yn bennaf oherwydd eu ensymau diraddio helaeth. Yma, amlygwyd nodweddion genomig unigryw ffyngau anaerobig, gyda dadansoddiad bioinformategol. Dangosodd dadansoddiad genomig cymharol niferoedd mawr o CAZymau, yn ogystal a sawl genyn sy’n perthyn i fecanwaith atgenhedliad rhywiol, a genomau disbyddiedig mewn GC. Hefyd, archwilwyd potensial y ffyngau i synthesu cynhyrchion naturiol, gan gymharu ffyngau anaerobig cyhoeddiedig a newydd. Cafodd amryw o enynnau sy’n amgodio clystyrau biosynthetig a pheptidau gwrthficrobaidd eu adnabod gydag antiSMASH, sydd yn datgelu eu potensial fel cynhyrchwyr gwrthficrobaidd tybiedig. Mewn ymateb i’r canlyniadau addawol yma, defnyddiwyd technegau cyfrifiadurol (y piblinell AMPLY) a microbiolegol i adnabod a synthesu AMPau posibl o enomau’r ffyngau. Caiff AMPau eu ystyried fel dewis arall o gyffuriau yn erbyn AMR yn hytrach na’r rhai confensiynol, oherwydd eu actifedd eang yn erbyn ystod o facteria gwahanol. Cafodd 12 AMP nofel eu darganfod a’u synthesu, gyda gweithgaredd da(MIC rhwng 2-64 µl/ml) yn erbyn pathogenau clinigol a bacteria anaerobig, sydd yn addawol ar gyfer therapiweg gwrthficrobaidd. Mae’r canlyniadau yn agor y drws ar gyfer astudiaethau yn y dyfodol ar systemau treulio llysysyddion, gan
gynnwys ymlusgiaid, ac yn arddangos nodweddion addawol i astudio ymhellach, a all fod â goblygiadau enfawr i gymunedau ymchwil biotechnegol a biofeddygol yn y dyfodol.
| Date of Award | 2022 |
|---|---|
| Original language | Welsh |
| Awarding Institution |
|
| Supervisor | Gareth Griffith (Supervisor) |