30 декабря 2017
Российские ученые поняли, как светятся грибы, и научили их светиться всеми цветами радуги
Бактерии, черви, грибы и множество морских организмов могут излучать свет. Это явление вызывало интерес еще у Аристотеля. Но только в XX веке ученые выяснили, что само выделение света происходит благодаря молекуле люциферина, то есть молекуле, «несущей свет». И только в этом году команда исследователей из Института биоорганической химии РАН (ИБХ РАН), Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН (ИБФ СО РАН) и Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н. И. Пирогова совместно с коллегами из Бразилии и Японии смогла расшифровать структуры этой молекулы в грибе.
Вначале ученые собрали грибы в лесах Вьетнама, а затем уже в лабораториях изучили всех участников процесса свечения: люциферин, люцифераза (белок-катализатор, ускоряющий процесс) и получающуюся в итоге молекулу оксилюциферин, которая и заставляет гриб светиться.
«Перед нами, кроме всего прочего, стояла задача провести биолюминесцентную реакцию и найти условия, когда продукт будет сохраняться относительно долго. Такие условия мы подобрали, но даже законсервированный оксилюцефирин распадался — до Москвы доезжала лишь малая часть. Для определения общих характеристик молекулы его еще хватало, а вот для структурных исследований нет», — делится подробностями проведенной работы кандидат биологических наук, сотрудник ИБФ СО РАН Константин Пуртов.
Тогда на помощь пришли коллеги, работающие в ИБХ РАН на ЯМР-спектрометре — бочке с магнитом, позволяющей расшифровать структуру почти любого химического объекта. Они исследовали вещества, получающиеся при распаде молекулы, восстановили первоначальную структуру оксилюциферина и сравнили свойства полученной молекулы со свойствами оригинала. Совпадение доказало, что ученые определили структуру последнего звена в реакции грибного свечения. Причем удалось не просто узнать, как светиться гриб, но и изменить молекулы люциферина так, чтобы они светились почти всеми цветами радуги.
Все это может быть использовано в экологии для наблюдения за качеством окружающей среды или в медицине для проведения клинических анализов и поиска лекарств.
https://indicator.ru/article/2017/12/29/top-10-issledovanij-rossijskih-uchenyh-2017/
