Российские ученые выяснили, почему светятся грибы

Фото:  Angus Veitch/flickr
Фото: Angus Veitch/flickr

Российские ученые сумели расшифровать формулу нового класса люциферинов - светоизлучающих биологических пигментов, благодаря которым светятся многие живые организмы. Обнаруженный пигмент находится в грибах, так что исследователи стали первыми, кто выяснил, почему некоторые из них светятся в темноте.

Призрачное свечение в чаще ночного леса привлекало внимание людей еще в древности. Первые описания этого явления приведены в трудах Аристотеля и Плиния. В начале XIX века выяснилось, что причиной свечения древесины является грибной мицелий (или грибница) — вегетативное тело грибов.

Более ста лет ученые разных стран пытались разгадать загадку грибного свечения. Однако раз за разом все попытки выделить компоненты, участвующие в биолюминесценции, и понять механизм этого процесса терпели крах. Нобелевский лауреат Осаму Шимомура так говорил об этом: «Очень тяжело получать результаты, это упорный труд, который занимает много времени. В Японии и Соединенных Штатах те, кто встречается с такими трудностями, как правило, находят более легкие пути. Я несколько раз предлагал проводить исследования грибов в Японии, и мне отказывали. Это очень интересная тема, но слишком сложная. В природе есть три вида биолюминесценции: первая — люциферин-люциферазная система, вторая — система фотобелков, и третья... до сих пор не изученная».

Российские ученые из лаборатории фотобиологии и лаборатории нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики СО РАН со своими коллегами из группы Синтеза природных соединений ИБХ РАН совершили прорыв в теме грибной биолюминесценции. Результаты исследования, проводившегося под руководством Константина Пуртова, были опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Схема грибной биолюминесценции предполагает образование люциферина из некоего вещества-предшественника. В ходе работы было выяснено, что предшественник люциферина синтезируется также и в несветящихся грибах, причем в количестве в 100 раз большем, чем в светящихся. Поэтому выделять предлюциферин стали именно из несветящихся грибов: грибница вымачивалась в воде, а затем разрушалась ультразвуком.

В результате из грибов Pholiota squarrosa были получены шесть веществ, одно из которых оказалось известным природным соединением — гиспидином. Дальнейшие исследования подтвердили, что гиспидин является универсальным предшественником люциферина и в других грибах, в том числе светящихся. Также ученые определили, какие ферменты в грибах превращают гиспидин в люциферин.

Теги:

Читать еще на Чердаке: