Поиск
Лента новостей
Закрыть
Россия
Путин: Деятельность правозащитников в России всегда будет востребована
Технологии
Все цвета радуги: как российские ученые заставили грибы светиться
Следующая Новость
Загрузка...

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить в закладки эту страницу.

    Все цвета радуги: как российские ученые заставили грибы светиться

    12:10  27 Апреля 2017  /обновлено: 12:58  28 Апреля 2017
    1922

    Всеми цветами радуги: как российские ученые сделают из грибов подсвечник

    Российские ученые из Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН, Института биоорганической химии РАН и Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова вместе со своими коллегами из Японии и Бразилии оказались очень близки к разгадке тайны механизма свечения грибов. Так, например, им удалось установить структуру молекулы оксилюциферина (продукт реакции свечения) из грибов. Кроме того, ученые смогли синтезировать несколько аналогов люциферина (класс светоизлучающих биологических пигментов), которые испускают свет разных цветов.

    По словам ученых, бактерии, грибы, черви и множество морских организмом излучают свет. Однако только в XX веке ученые смогли выяснить, что само выделение света происходит благодаря молекуле люциферина (с латинского — «несущий свет»).

    Фото: ИБХ РАН/ИБФ СО РАН. Снежана Мажекенова

    Отметим, что история расшифровки структур природных люциферинов длится уже более 60 лет. Так, к примеру, к 1989 удалось обнаружить молекулы только семи светоизлучающих биологических пигментов. Лишь только через 25 лет российским биологам удалось расшифровать структуру нового люциферина. Благодаря нашим специалистам в 2014 году биологический пигмент из сибирского почвенного червя Fridericia heliota стал «восьмой формулой света», а в 2015 году люциферин грибов пополнил список.

    Механизм свечения будет считаться расшифрованным, лишь только в том случае, если станут известны все участники этого крайне сложного процесса. Для того, чтобы можно было бы определить структуру оксилюциферина, образующийся во время грибного свечения, биологам необходимо было наработать большое количество этого продукта. Однако, по словам российских ученых, оксилюциферин оказался чрезвычайно «капризным» и очень нестабильным веществом, что сильно осложнило его накопление.

    Как заметил кандидат биологических наук, сотрудник ИБФ СО РАН Константин Пуртов, перед российскими учеными стояла задача найти условия, когда продукт сможет сохраняться относительно долго. В результате удалось определить структуру последнего звена в реакции грибного свечения, что позволило достигнуть желаемых результатов.

    Бразильские биологи, активно взаимодействуя с российскими учеными, в свою очередь обеспечили исследования уникальными экспериментами в атмосфере меченого кислорода. Это позволило узнать, как именно люциферин грибов преобразуется в испускающую свет молекулу.

    Фото: ИБХ РАН/ИБФ СО РАН. Снежана Мажекенова

    Перспективными результатами исследования стали модифицированные молекулы люциферина, позволившие получить свечение различного цвета. Как шутят участники исследования, «теперь у нас есть «цветные грибы». Российским биологам удалось получить целый ряд аналогов люциферина, которые обеспечивают свечение почти всех цветов радуги.

    По словам кандидата химических наук, научного сотрудника Группы синтеза природных соединений ИБХ РАН Зинаиды Осиповой, люциферин грибов состоит из двух важнейших компонентов (ароматический и пираноновый циклов). Российские биологи хотели увидеть, будет ли молекула испускать свет, если удаться изменить один из компонентов. В результате удалось выяснить, что из шести синтезированных аналогов люциферина пять остались активными, они светились различными цветами. Во-первых, это дало возможность подтвердить открытый российскими учеными механизм реакции. Во-вторых, удалось продвинуться в понимании того, как этим процессом можно управлять.

    Более того, удалось получить данные, подтверждающие гипотезу о едином механизме биолюминесценции грибов. Так, основой механизма свечения грибов оказалась кофейная кислота — очень распространенная молекула, которая принимает участие в метаболизме не только грибов, но и растений.

    Всеми цветами радуги: как российские ученые сделают из грибов подсвечник

    Предположительно, в недалеком будущем именно биолюминесцентная система грибов будет использоваться для создания светящихся деревьев. Известно, что у всех растений есть кофейная кислота. При добавлении лишь нескольких генов для синтеза ферментов реакции биолюминесценции растения будут светиться.

    Отметим, что изучение биолюминесцентных организмов имеет крайне важное прикладное значение. Расшифровку системы свечения грибов можно будет использовать в экологии. Это даст возможность наблюдать за качеством окружающей среды. Более того, это окажет влияние на поиск новых лекарств в медицинской отрасли.

    Автор: Илья Муромский
    Новости партнёров
    Загрузка...
    Читайте также
    Закрыть