|
Светящиеся грибы на службе науке
|
|
|
|
Подобно светлячкам и многим глубоководным обитателям, некоторые грибы могут естественным образом излучать свет с помощью биолюминесцентных путей, в которых специализированные ферменты преобразуют химическую энергию в видимый свет. Медицинские исследователи использовали грибковые светопродуцирующие ферменты в процессе биолюминесценции грибов (FBP) для визуального отслеживания таких процессов, как прогрессирование опухоли и воспалительные реакции. Новое исследование, опубликованное в журнале FEBS, содержит информацию, которая может помочь улучшить и расширить возможности таких инструментов и приложений, основанных на биолюминесценции.
|
|
|
|
Одним из продуктов FBP является оксилюциферин, который в грибах впоследствии разлагается и возвращается обратно в организм, поддерживая биолюминесцентный процесс. Предыдущие исследования предполагали роль кофеилпируватгидролазы (CPH), последнего из четырех ферментов, участвующих в FBP, в расщеплении оксилюциферина, но результаты были неубедительными.
|
|
|
|
В этом последнем исследовании исследователи охарактеризовали CPH одного из самых крупных и ярких видов биолюминесцентных грибов, описанных на сегодняшний день, подтвердив, что фермент превращает оксилюциферин в кофейную и пировиноградную кислоты. Кофейная кислота может вновь задействоваться в процессе поддержания светового излучения, в то время как пировиноградная кислота может быть перенаправлена на центральный метаболизм, помогая генерировать клеточную энергию, что потенциально снижает энергетические затраты на биолюминесценцию.
|
|
|
|
|
|
|
Ученые также разработали новый метод мониторинга активности CPH, тем самым предоставив полезный ресурс для дальнейших исследований биолюминесценции.
|
|
|
|
Полученные результаты могут быть использованы для разработки автономных светоизлучающих систем в других организмах с потенциальным применением в медицине, сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды и биотехнологии.
|
|
|
|
"После восьми лет работы мы, наконец, смогли продемонстрировать, что при расщеплении грибкового оксилюциферина CPH образуются кофейная и пировиноградная кислоты. Это открытие помогает объяснить, как грибы поддерживают биолюминесценцию за счет переработки метаболитов, при этом потенциально восстанавливая часть энергии, затраченной на излучение света", - сказал соавтор исследования Кассиус В. Стевани, доктор философии из Университета Сан-Паулу в Бразилии. - Это также дает важную информацию для разработки инженерных элементов, способных излучать более яркий свет более эффективным и экологичным способом".
|
|
|
|
Источник
|
