Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
HL
Henrik Licht
Author with expertise in Entomopathogenic Fungi as Biocontrol Agents
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
11
(64% Open Access)
Cited by:
17
h-index:
24
/
i10-index:
36
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Pathogenic fungus expresses effector proteins in combination with a symbiotic virus to behaviourally manipulate housefly hosts

Sam Edwards et al.Aug 23, 2024
Host manipulation by pathogens and parasites is a widespread phenomenon, but the molecular mechanisms are poorly understood. We investigated the summiting disease caused by the fungus Entomophthora muscae in houseflies, where infected flies climb to elevated positions and die, releasing infectious conidia. We performed dual-RNA sequencing of fly heads at different time points and identified candidate genes from both the host and the pathogen that may be involved in this summiting phenotype. Surprisingly, we also detected an extremely high abundance of a novel positive sense single-stranded (+ss) RNA Iflavirus in infected fly heads. We show that the virus load increases over time and shows signs of accumulation in fly heads and thoraces. We also reveal predicted interactions between fungal secreted proteins and insect host proteins related to neurological and immune functions, suggesting a possible role of these proteins in host manipulation. Furthermore, we find that E. muscae encodes a homologue of ecdysteroid UDP-glucosyltransferase (egt), a gene that has been implicated in host manipulation by other pathogens. Our study reveals a complex interplay between a fungus, a virus and a fly, and suggests that convergent evolution of egt for host manipulation mechanisms may occur in different pathogens.
0

Insect hosts are nutritional landscapes navigated by fungal pathogens

Henrik Licht et al.Jan 4, 2024
Nutrition can mediate host-pathogen interactions indirectly when specific deficiencies (e.g. iron or glutamine) constrain host immune performance. Nutrition can also directly govern these interactions since invading pathogens colonize finite landscapes of nutritionally variable host tissues that must be optimally foraged during pathogen development. We first used a conceptual framework of nutritional niches to show that insect-pathogenic Metarhizium fungi navigate host landscapes where different tissues vary widely in (protein (P) and carbohydrates (C)). We next tested whether host-specific Metarhizium species have narrower fundamental nutritional niches (FNN) than host-generalists by measuring pathogen performance across an in vitro nutritional landscape simulating a within-host foraging environment. We then tested how developing pathogens navigate nutritional landscapes by developing a liquid-media approach to track pathogen intake of P and C over time. Host-specificity did not govern FNN dimensions as three tested Metarhizium species: 1) grew maximally across C treatments assuming P was present above a lower threshold, and 2) similarly initiated dispersal behaviors and sporulated when either C or P became depleted. However, specialist and generalist pathogens navigated nutritional landscapes differently. The host specialist ( M. acridum ) first prioritized C intake, but generalists ( M. anisopliae, M. robertsii ) prioritized P and C according to their availability. Numbers of known hosts may be insufficient to delimit pathogens as specialists or generalists since diverse hosts do not necessarily comprise diverse nutritional landscapes. Instead, immune responses of hosts and nutritional niche breadth of pathogens are likely co-equal evolutionary drivers of host specificity.
4

A NEW CASE OF DIPLOIDY WITHIN A HAPLOID GENUS OF ENTOMOPATHOGENIC FUNGI

Karsten Nielsen et al.Mar 16, 2021
ABSTRACT Fungi in the genus Metarhizium are soil-borne plant-root endophytes and rhizosphere colonisers, but also potent insect pathogens with highly variable host ranges. These ascomycete fungi are predominantly asexually reproducing and ancestrally haploid, but two independent origins of persistent diploidy within the Coleoptera-infecting M. majus species complex are known and has been attributed to incomplete chromosomal segregation following meiosis during the sexual cycle. There is also evidence for infrequent sexual cycles in the locust-specific pathogenic fungus Metarhizium acridum (Hypocreales: Clavicipitaceae), which is an important entomopathogenic biocontrol agent used for the control of grasshoppers in agricultural systems as an alternative to chemical control. Here, we show that the genome of the M. acridum isolate ARSEF 324, which is formulated and commercially utilised under the name ‘Green Guard’, is functionally diploid. We used single-molecule real-time (SMRT) sequencing technology to complete a high-quality assembly of ARSEF 324. Kmer frequencies, intragenomic collinearity between contigs and single nucleotide variant read depths across the genome revealed the first incidence of diploidy described within the species M. acridum . The haploid assembly of 44.7 Mb consisting of 20.8% repetitive elements, which is the highest proportion described of any Metarhizium species. The genome assembly and the inferred diploid state, can shed light on past research on this strain and could fuel future investigation into the fitness landscape of aberrant ploidy levels, not least in the contest of biocontrol agents.
1

Signatures of transposon-mediated genome inflation, host specialization, and photoentrainment in Entomophthora muscae and allied entomophthoralean fungi

Jason Stajich et al.Sep 16, 2023
Despite over a century of observations, the obligate insect parasites within the order Entomophthorales remain poorly characterized at the genetic level. This is in part due to their large genome sizes and difficulty in obtaining sequenceable material. In this manuscript, we leveraged a recently-isolated, laboratory-tractable Entomophthora muscae isolate and improved long-read sequencing to obtain a largely-complete entomophthoralean genome. Our E. muscae assembly is 1.03 Gb, consists of 7,810 contigs and contains 81.3% complete fungal BUSCOs. Using a comparative approach with other available (transcriptomic and genomic) datasets from entomophthoralean fungi, we provide new insight into the biology of these understudied pathogens. We offer a head-to-head comparison of morphological and molecular data for species within the E. muscae species complex. Our findings suggest that substantial taxonomic revision is needed to define species within this group and we provide recommendations for differentiating strains and species in the context of the existing body of E. muscae scientific literature. We show that giant genomes are the norm within Entomophthoraceae owing to extensive, but not recent, Ty3 retrotransposon activity, despite the presence of anti-transposable element defense machinery (RNAi). In addition, we find that E. muscae and its closest allies are enriched for M16A peptidases and possess genes that are likely homologs to the blue-light sensor white-collar 1, a Neurospora crassa gene that has a well-established role in maintaining circadian rhythms. We find that E. muscae has an expanded group of acid-trehalases, consistent with trehalose being the primary sugar component of fly (and insect) hemolymph. We uncover evidence that E. muscae diverged from other entomophthoralean fungi by expansion of existing families, rather than loss of particular domains, and possesses a potentially unique suite of secreted catabolic enzymes, consistent with E. muscae's species-specific, biotrophic lifestyle. Altogether, we provide a genetic and molecular foundation that we hope will provide a platform for the continued study of the unique biology of entomophthoralean fungi.
0

Early diverging insect pathogenic fungi of the order Entomophthorales possess diverse and unique subtilisin-like serine proteases

Jonathan Arnesen et al.Jan 15, 2018
Insect-pathogenic fungi use subtilisin-like serine proteases (SLSPs) to degrade chitin-associated proteins in the insect procuticle. Most insect-pathogenic fungi in the order Hypocreales (Ascomycota) are generalist species with a broad host-range, and most species possess a high number of SLSPs. The other major clade of insect-pathogenic fungi is part of the subphylum Entomophthoromycotina (Zoopagomycota, formerly Zygomycota) which consists of high host-specificity insect-pathogenic fungi that naturally only infect a single or very few host species. The extent to which insect-pathogenic fungi in the order Entomophthorales rely on SLSPs is unknown. Here we take advantage of recently available transcriptomic and genomic datasets from four genera within Entomophthoromycotina: the saprobic or opportunistic pathogens Basidiobolus meristosporus, Conidiobolus coronatus, C. thromboides, C. incongruus, and the host-specific insect pathogens Entomphthora muscae and Pandora formicae, specific pathogens of house flies (Muscae domestica) and wood ants (Formica polyctena), respectively. We use phylogenetics and protein domain analysis to show that the obligate biotrophic fungi E. muscae, P. formicae and the saprobic human pathogen C. incongruus all contain "classical" fungal SLSPs and a unique group of SLSPs that loosely resembles bacillopeptidase F-like SLSPs. This novel group of SLSPs is found in the genomes of obligate insect pathogens and a generalist saprobic opportunistic pathogen why they are unlikely to be responsible for the host specificity of Entomophthorales. However, this class represent a unique group of SLSPs so far only observed among Bacteria, Oomycetes and early diverging fungi such as Cryptomycota, Microsporidia, and Entomophthoromycotina and missing in the sister fungal lineages of Kickxellomycotina or the fungal phyla Mucoromyocta, Ascomycota and Basidiomycota fungi suggesting interesting gene loss patterns.
Load More