Genome comparison of barley and maize smut fungi reveals targeted loss of RNA silencing components and species-specific presence of transposable elements

L’Ustilago hordei est un parasite biotrophe de l’orge (Hordeum vulgare). Après l’infection des semis, le champignon persiste dans la plante jusqu’à l’épiaison, alors que les spores fongiques se développent et sont libérées des sores qui se sont formés à l’emplacement des grains. Le génome de l’U. hordei compte 26,1 Mb et comprend 7113 gènes qui codent des protéines. Il présente une forte synténie avec les génomes de plus petite taille des champignons apparentés Ustilago maydis et Sporisorium reilianum, des pathogènes du maïs, mais sa teneur en séquences répétées est plus élevée. Cette dernière aurait d’ailleurs influé sur l’évolution de loci importants, dont des loci effecteurs et des loci du type sexuel. Le génome de l’U. hordei code des composantes associées à l’interférence par l’ARN et à la formation de l’hétérochromatine, des fonctions qui interviennent habituellement dans la défense du génome, mais qui sont absentes dans le génome de l’U. maydis, par suite d’événements d’excision. Ces événements d’excision pourraient avoir eu lieu en raison de la présence d’ADN répétitif et d’un système de recombinaison homologue efficace chez l’U. maydis. Il semble que le génome de l’U. hordei ait fait l’objet de mutations ponctuelles induites répétées, donnant à penser que les champignons du charbon déploient différentes stratégies pour contrecarrer les effets délétères de l’ADN répétitif. Les gènes effecteurs de l’U. hordei sont comparables à ceux des deux autres champignons du charbon, bien que l’on constate des différences dans l’expansion et le regroupement des familles. La détermination de la séquence du génome facilitera l’identification des gènes responsables de la virulence et de l’évolution des champignons du charbon chez leurs hôtes respectifs.