18 сентября 2026
Группа ученых из Корнеллского университета (США) сделала значительное открытие, объяснив механизм, с помощью которого грибы распознают и усваивают питательные вещества из своей среды обитания. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology. Это открытие может привести к созданию экологически чистого пластика на основе сельскохозяйственных отходов и помочь в борьбе с инфекциями, которые устойчивы к медикаментозному лечению.
В ходе своего исследования ученые подробно изучили дрожжи Rhodotorula toruloides, которые способны накапливать до 70% своей биомассы в виде липидов. Эти микроорганизмы имеют уникальную способность питаться отходами сельскохозяйственного производства и травами, произрастающими на неподходящих для земледелия землях, превращая их в ценные ресурсы для производства биотоплива и экологически чистых полимеров. По словам биологов, данный вид грибов способен утилизировать все продукты распада растительных клеток, что делает его идеальным инструментом для внедрения зеленых технологий и экономики замкнутого цикла, при которой сырье используется повторно.
С применением транскриптомики ученые смогли оценить, какие гены активны в клетках грибов. В ходе своих наблюдений они выяснили, что грибы предпочитают простой сахар — глюкозу. Пока этот сахар доступен, грибы не затрачивают силы на переработку более сложных сахаров, таких как целлобиоза. Это обычно действует как тормоз: гриб словно решает, что сложные сахара ему не нужны в данный момент. Однако далее исследователи обнаружили белок Cbr1, который играет роль регулятора, включая и отключая гены. Он не только запускает переработку сложных сахаров, но и снимает этот тормоз. При его активации гриб может продолжать усваивать сложные сахара даже в присутствии глюкозы.
«Если нам удастся научиться управлять способностью грибов чувствовать и реагировать на питательные вещества, это позволит нам нарушить их жизнедеятельность», — пояснила автор исследования, доцент Лори Хуберман. Она отметила, что рассматриваемый вид грибов не является серьезным патогеном, однако понимание его метаболизма может быть применимо как для инженерии полезных микроорганизмов, так и для борьбы с опасными грибковыми инфекциями.
Проблема грибковых заболеваний стоит особенно остро: они уничтожают до 20% урожая основных сельскохозяйственных культур до и после сбора. Более того, инфекции, устойчивые к препаратам, ежегодно приводят к гибели примерно 3,8 миллиона человек по всему миру. Разложение биомассы является ключевым этапом в круговороте веществ в природе, и грибы играют важнейшую роль в разрушении органики. Понимание их пищевых привычек может привести к созданию новых методов лечения, направленных на уязвимые метаболические пути возбудителей болезней.
