Molecular and morphological diversity in the /Rhombisporum clade of the genus Entoloma with a note on E. cocles

A combined morphological and molecular genetic study of the European species within the /Rhombisporum clade of the genus Entoloma reveals a high species diversity. This group comprises typical grassland species with pronounced and welldifferentiated cheilocystidia, and a wide range of spore shapes varying from rhomboid to five-angled. To fix the concept of the classical species E. rhombisporum, a neotype is designated. Nine species are described as new to science based on the result of nrDNA ITS phylogeny with additional gap coding, and morphological characterization: E. caulocystidiatum, E. lunare, E. pararhombisporum, E. pentagonale, E. perrhombisporum, E. rhombiibericum, E. rhombisporoides, E. sororpratulense, and E. subcuboideum. The ITS sequences of the holotypes of previously described species belonging to the /Rhombisporum clade, viz., E. laurisilvae and E. pratulense have also been generated and are published here for the first time. Since many of the above-mentioned species have been misidentified as E. cocles, it seemed opportune to also study this species and to designate a neotype to fix its current concept. A key including European species is presented. As most of the species are potentially important indicators for threatened grassland communities, the 130 ITS barcodes newly generated for this study may be useful as a reference in conservation and metabarcoding projects. Agaricales . Conservation . Endangered grassland communities . Entolomataceae semi-cryptic diversity . Taxonomy . TricholomatinaepublishedVersio

Arrhenia bryophthora alignment

Alignment of Arrhenia bryophthora and allied species in Genious and FASTA format.</p

Performance pilzlicher Peroxygenasen in einfachen und kaskadischen Oxyfunktionalisierungsreaktionen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der unspezifischen Peroxygenase (UPO), einer ausschließlich von Pilzen produzierten Oxidoreduktase. Die Dissertation besteht aus drei wesentlichen Teilen: 1.) Untersuchungen zum Substratspektrum zweier ausgewählter UPOs, 2.) Untersuchungen zur Inaktivierung von UPOs, und 3.) die Etablierung einer Kaskadenreaktion von UPOs und pilzlichen Oxidasen zur Oxidation von Hydroxymethylfurfural (HMF) zu 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA). 1) Oxidation ausgewählter organischer Schadstoffe Die Mehrheit der getesteten organischen Schadstoffe (35 von 44 chemischen Verbindungen, vgl. Tabelle 6), inklusive verschiedener Xenobiotika wie chlorierte Benzole und deren Derivate, halogenierte Biphenylether, Nitroaromaten, PAK und Phthalate, wurden durch lediglich zwei UPOs (AaeUPO und MroUPO) oxidativ umgewandelt und damit aktiviert. Die von den UPOs katalysierten Reaktionen waren durch drei Substrat-Eigenschaften limitiert: 1.) sterische Hemmung, u.a. infolge einer hohen Zahl an Substituenten (z.B. Hexachlorbenzol) oder aufgrund der grundsätzliche Sperrigkeit (Größe) des Substrat-Moleküls (z.B. 6-Ring-PAK wie Benzo[g,h,i]perylen), 2.) Inaktivierung des aromatischen Ringes durch elektronenziehende Gruppen (z.B. im Nitrobenzol) und 3.) geringe Bioverfügbarkeit und Wasserlöslichkeit. Während die Verhinderung der Oxidation durch geringe Löslichkeit und sterische Hemmung bereits von Peter (2013) und Poraj-Kobielska (2013) beschrieben wurden, stellt die Limitation durch Substrat-Deaktivierung, wie im Fall des Nitrobenzols, einen neuen Befund. 2) Inaktivierung von UPOs Für alle getesteten UPOs konnte eine intrinsische Katalase-Aktivität nachgewiesen werden, wobei deren Ausmaß unter den getesteten Enzymen stark variierte. So unterschieden sich die katalytischen Effizienzen der Katalase-Aktivität von AaeUPO und rCciUPO um eine Größenordnung, während die der MroUPO sich dazwischen einordnete. Im Rahmen der Untersuchungen konnte für die AaeUPO die Bildung eines reaktionsträgen Intermediats, der UPO-Compound III (cpd-3), nach Exposition gegenüber hohen H2O2-Konzentrationen, gezeigt werden. Außerdem wurde Biliverdin als Abbauprodukt der H2O2-katalysierten Oxidation des UPO-Häms detektiert (inaktivierende Spontan-Oxidation). Diese Verbindung entstand höchstwahrscheinlich durch die Reaktion des Häms mit Hydroxyl-Radikalen (•OH), die wiederum ein Ergebnis der Reaktion der UPO-cpd-3 und H2O2 waren. Als Quintessenz dieser Untersuchungen kann zusammenfassend festgestellt werden, dass es für den schonenden Einsatz und die optimale Performance der UPOs notwendig ist, ein „optimales Verhältnis“ bezüglich der Konzentrationen des Zielsubstrates, des UPO-Proteins und des Peroxids einzustellen. Dieses Verhältnis muss für jede UPO-Substrat-Kombination experimentell empirisch ermittelt werden, wobei als Faustregel gilt: Je niedriger die lokale/stationäre Cosubstrat-Konzentration (H2O2) im Reaktionsmedium ist, desto geringer wird die schädigende Wirkung auf die UPO ausfallen. 3) HMF-Oxidation durch UPOs und pilzliche Oxidasen in einer Kaskaden-Reaktion Obwohl die AaeUPO prinzipiell in der Lage ist, HMF und nahezu jedes seiner primären und sekundären Derivate (mit Ausnahme von 5-Hydroxymethyl-2-furosäure) zu oxidieren, verläuft die vollständige Oxidation nur wenig effizient; insbesondere der letzte Schritt von der 5-formyl-2-furosäure (FFCA) zur FDCA ist reaktionslimitierend. Unter einfachen Reaktionsbedingungen (einmalige Zugabe von H2O2) würde das Peroxid von der AaeUPO unproduktiv verbraucht und das Enzym größtenteils inaktiviert, ohne dass dabei substanzielle Mengen an FDCA gebildet würden. Erst durch die Kombination einer UPO mit geeigneten Oxidasen (Arylalkoholoxidase - AAO und/oder Galactoseoxidase - GAO) konnte die FDCA-Ausbeute substantiell erhöht werden (7,9 mM in 10 mL). Hierbei sind zusammenfassend folgende positive Effekte hervorzuheben: 1.) Oxidasen stellen geeignetes H2O2 für die UPOs bereit, 2.) nur die GAO kann auch intermediär gebildetes HMFCA oxidieren und 3.) durch die schonende Bereitstellung von H2O2 für die UPO verringert sich die lokale Konzentration des Oxidationsmittels soweit, dass eine Schädigung des Enzyms vermieden wird (bei gleichzeitiger substantieller FFCA-Oxidation). Auf dieser Grundlage konnte eine dreistufige enzymatische Synthese von FDCA aus HMF realisiert werden

Coprinellus andreorum: a new species from Malta and South America

Coprinellus andreorum sp. nov. is described for the first time from Malta. A full description with illustrations of the macro- and micromorphological characters, as well as its phylogenetic position is provided. This species differs from Coprinellus aureogranulatus by the large pleurocystidia, the narrower spores and multidigitate caulocystidia. Some species from sect. Domestici are discussed and compared

Zbiorowisko grzybów na cmentarzu „Gottesacker” w Herrnhut (Górne Łużyce, Saksonia)

„Gottesacker“ v Herrnhutu (Horní Lužice, Sasko) je hřbitovem téměř 300 let. G. Zschieschang intenzivně mapoval své houbové společenství od 60. let 20. století. Spojením jeho nálezů a nálezů jiných mykologů zde můžeme analyzovat mykologická data, která zachycují asi 55 let. Biologickou rozmanitost hub posuzujeme se zvláštním důrazem na druhy CHEGD (Clavariaceae-Hygrocybe-Entoloma-Geoglossaceae-Dermoloma). Tyto druhy se používají v soupisech ke klasifikaci a k posouzení toho, zda si travnaté porosty zachovávají svou hodnotu. Podle námi určeného profilu CHEGD lze „Gottesacker“ zařadit k travním porostům mezinárodního významu. Dále uvádíme makroskopické a mikroskopické charakteristiky dvou vzácných druhů CHEGD: Entoloma brunneosericeum a Clavaria messapica. Jedná se o první nálezy obou druhů v Sasku (prvního jmenovaného dokonce v celém Německu).Der „Gottesacker“ in Herrnhut (Oberlausitz, Sachsen) ist seit fast 300 Jahren ein Friedhof. G. Zschieschang hatte seine Pilzgemeinschaft seit den 1960er Jahren intensiv kartiert. Indem wir seine Erkenntnisse und die anderer Mykologen zusammenführen, können wir hier mykologische Daten analysieren, die etwa 55 Jahre umfassen. Dabei behandeln wir die pilzliche Biodiversität mit besonderem Augenmerk auf den CHEGD-Arten (Clavariaceae-Hygrocybe-Entoloma-Geoglossaceae-Dermoloma). Diese Arten werden im Zuge von Inventarisierungen herangezogen, um den Erhaltungswert von Grünland zu klassifizieren und zu bewerten. Entsprechend dem von uns ermittelten CHEGD-Profil ist der "Gottesacker" als Grünland von internationaler Bedeutung einzustufen. Darüber hinaus präsentieren wir makroskopische und mikroskopische Charakteristika von zwei seltenen CHEGD-Arten: Entoloma brunneosericeum und Clavaria messapica. Dies sind die Erstnachweise beider Arten für Deutschland bzw. Sachsen.The Gottesacker (“God’s acre”) in Herrnhut (Upper Lusatia, Saxony) has been a graveyard for almost 300 years. G. Zschieschang has mapped its fungal community since the 1960ies. Combining these findings and those of other mycologists, mycological data that cover about 55 years are reported here. In this context, we discuss the fungal biodiversity with special emphasis on CHEGD species (Clavariaceae-Hygrocybe-Entoloma-Geoglossaceae-Dermoloma). These species are used to classify and assess the conservation value of grasslands by monitoring their fungal communities. According to the determined CHEGD profile, the Gottesacker graveyard is ranked as a grassland of international importance. In addition, we present macroscopic and microscopic characteristics of two rare CHEGD species: Entoloma brunneosericeum and Clavaria messapica. These are the first records of both species for Germany and Saxony, respectively.„Gottesacker“ w mieście Herrnhut (Górne Łużyce, Saksonia) to cmentarz istniejący od ponad 300 lat. Lokalne zbiorowiska grzybów intensywnie od lat 60. XX wieku badał G. Zschieschang. Łącząc jego obserwacje z obserwacjami innych mykologów, możemy analizować dane mykologiczne obejmujące okres około 55 lat. Różnorodność biologiczną grzybów oceniamy ze szczególnym uwzględnieniem gatunków CHEGD (Clavariaceae-Hygrocybe-Entoloma-Geoglossaceae-Dermoloma). Te gatunki stosowane są w dokumentacji do celów klasyfikacji i oceny, czy użytki zielone zachowują swoją wartość. Na podstawie określonego przez nas profilu CHEGD, „Gottesacker“ można zaliczyć do użytków zielonych o znaczeniu międzynarodowym. Ponadto przedstawiamy makroskopowe i mikroskopowe cechy dwóch rzadkich gatunków CHEGD: Entoloma brunneosericeum i Clavaria messapica. Gatunki te po raz pierwszy zaobserwowano w Saksonii (pierwszy z nich nawet w skali całych Niemiec)

Enzymatic Preparation of 2,5-Furandicarboxylic Acid (FDCA)—A Substitute of Terephthalic Acid—By the Joined Action of Three Fungal Enzymes

Enzymatic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and its oxidized derivatives was studied using three fungal enzymes: wild-type aryl alcohol oxidase (AAO) from three fungal species, wild-type peroxygenase from Agrocybe aegerita (AaeUPO), and recombinant galactose oxidase (GAO). The effect of pH on different reaction steps was evaluated and apparent kinetic data (Michaelis-Menten constants, turnover numbers, specific constants) were calculated for different enzyme-substrate ratios and enzyme combinations. Finally, the target product, 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA), was prepared in a multi-enzyme cascade reaction combining three fungal oxidoreductases at micro-scale. Furthermore, an oxidase-like reaction is proposed for heme-containing peroxidases, such as UPO, horseradish peroxidase, or catalase, causing the conversion of 5-formyl-2-furancarboxylic acid into FDCA in the absence of exogenous hydrogen peroxide

Conversion of Unsaturated Short- to Medium-Chain Fatty Acids by Unspecific Peroxygenases (UPOs)

Eighteen short- to medium-chain monounsaturated fatty acids were screened for hydroxylation and epoxidation using eleven different peroxygenase preparations. Most of these unspecific peroxygenases (UPOs) are secreted by fungal species of the dark-spored basidiomycetous families Psathyrellaceae and Strophariaceae, two belonged to the white-spored genus Marasmius (Marasmiaceae), and one belonged to the ascomycetous family Chaetomiaceae. The fatty acids (FAs) studied were categorized into three groups based on the position of the double bond: (i) terminal unsaturated FAs (between ω and ω-1), (ii) α-β-unsaturated FAs (between C2 and C3), and (iii) β-γ-unsaturated FAs (between C3 and C4). Their chain lengths ranged from three to nine carbon atoms. FAs with a terminal double bond were significantly oxidized by only two UPOs, namely CglUPO and CraUPO (peroxygenases from Chaetomium globosum and Coprinellus radians, respectively), producing different products. FAs with internal double bonds were converted by all tested UPOs. While epoxides were observed as products in the case of α-β-unsaturated fatty acids, only CglUPO formed β-γ-epoxides from the corresponding FAs. The product pattern of the other UPOs for β-γ-unsaturated FAs was quite similar. On the other hand, the product pattern for oxidized α-β-unsaturated FAs was more variable and, in some cases, specific to a particular UPO. For example, in the reaction with trans-2-nonenoic acid, the enzymes clustered into six groups based on the formed products

Peroxide-Mediated Oxygenation of Organic Compounds by Fungal Peroxygenases

Unspecific peroxygenases (UPOs), whose sequences can be found in the genomes of thousands of filamentous fungi, many yeasts and certain fungus-like protists, are fascinating biocatalysts that transfer peroxide-borne oxygen (from H2O2 or R-OOH) with high efficiency to a wide range of organic substrates, including less or unactivated carbons and heteroatoms. A twice-proline-flanked cysteine (PCP motif) typically ligates the heme that forms the heart of the active site of UPOs and enables various types of relevant oxygenation reactions (hydroxylation, epoxidation, subsequent dealkylations, deacylation, or aromatization) together with less specific one-electron oxidations (e.g., phenoxy radical formation). In consequence, the substrate portfolio of a UPO enzyme always combines prototypical monooxygenase and peroxidase activities. Here, we briefly review nearly 20 years of peroxygenase research, considering basic mechanistic, molecular, phylogenetic, and biotechnological aspects

Molecular and morphological diversity in the /Rhombisporum clade of the genus Entoloma with a note on E. cocles

A combined morphological and molecular genetic study of the European species within the /Rhombisporum clade of the genus Entoloma reveals a high species diversity. This group comprises typical grassland species with pronounced and welldifferentiated cheilocystidia, and a wide range of spore shapes varying from rhomboid to five-angled. To fix the concept of the classical species E. rhombisporum, a neotype is designated. Nine species are described as new to science based on the result of nrDNA ITS phylogeny with additional gap coding, and morphological characterization: E. caulocystidiatum, E. lunare, E. pararhombisporum, E. pentagonale, E. perrhombisporum, E. rhombiibericum, E. rhombisporoides, E. sororpratulense, and E. subcuboideum. The ITS sequences of the holotypes of previously described species belonging to the /Rhombisporum clade, viz., E. laurisilvae and E. pratulense have also been generated and are published here for the first time. Since many of the above-mentioned species have been misidentified as E. cocles, it seemed opportune to also study this species and to designate a neotype to fix its current concept. A key including European species is presented. As most of the species are potentially important indicators for threatened grassland communities, the 130 ITS barcodes newly generated for this study may be useful as a reference in conservation and metabarcoding projects. Agaricales . Conservation . Endangered grassland communities . Entolomataceae semi-cryptic diversity . Taxonomy . Tricholomatina