Пятница, 29.03.2024, 01:59 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1068]
Морские чудовища [982]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1458]
Теория [1196]
Акулы [262]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [170]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [248]
Кальмары,осьминоги [186]
Киты [283]
Копытные [569]
Кораллы [150]
Кошачьи [788]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [349]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [207]
Микроорганизмы [600]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [241]
Мухи,комары [279]
Насекомые [378]
Обезьяны [625]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [633]
Птицы [1104]
Пчелы [341]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [866]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [292]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [202]
Черепахи [130]
Ящерицы [186]

Календарь
«  Ноябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2018 » Ноябрь » 28 » Расшифровали генетический секрет светящихся грибов

14:52
Расшифровали генетический секрет светящихся грибов

Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.

Кроме того, авторы статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences показали, что новая люцифераза из гриба отлично работает в качестве репортерного белка в бактериях, эмбрионах лягушки и опухолевых клетках при добавлении субстрата в среду.

Множество видов живых организмов способны испускать видимый свет за счет биолюминесценции. Светиться им позволяет фермент люцифераза, которая окисляет субстрат люциферин. Эти основные компоненты могут быть разными по структуре — так, всего известно около 40 биолюминесцентных систем, включающих семь различных семейств люцифераз. Тем не менее, полное описание системы свечения, то есть идентификация генов, кодирующих люциферазу и пути синтеза люциферинов, определение структуры этих компонентов, было сделано только для бактерий.

Люцифераза активно используется в биотехнологии в качестве репортерного белка, так как его свечение удобно детектировать. Чаще всего для этого используется люцифераза светлячка (например, мы рассказывали, как японские нейробиологи использовали модифицированную люциферазу для наблюдения за активностью нейронов в мозге животных). Однако в этих случаях субстрат, то есть люциферин, каждый раз нужно добавлять извне.

Ученые из Института биоорганической химии РАН под руководством Ильи Ямпольского изучают системы биолюминесценции, которые можно было бы воссоздавать в модельных организмах и заставлять их светиться самостоятельно без добавления субстрата (так, среди авторов статьи учредители компании Planta, которая занимается выращиванием генно-инженерных светящихся растений). Бактериальные системы для этого не подходят.

«Бактерии — прокариоты, а не эукариоты, поэтому попытки „запихать“ систему прокариот целиком в систему эукариот не сработали. Чтобы бактериальную систему вшить в эукариотическое существо, растение, нужно очень много всего менять, чтобы они научились синтезировать нужные ферменты и белки. В экспериментах впрыскивают уже готовую метку, и она, когда нужно, засветилась», — объясняет N+1 Егор Задереев, чьи коллеги из Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН участвовали в исследовании.

Два года назад ученым удалось расшифровать химическую структуру компонентов пути синтеза люциферина из вьетнамского светящегося гриба Neonotopanus nambi и установить, что грибной люциферин это 3-гидроксигиспидин, который через несколько промежуточных стадий образуется из кофейной кислоты — обычного метаболита растений. Тем не менее, для воссоздания пути синтеза в других организмах необходимо было идентифицировать гены, кодирующие ферменты синтеза, и саму люциферазу гриба.

Для решения последней задачи библиотеку всех генов Neonotopanus nambi экспрессировали в дрожжах, а на выросшие колонии брызгали люциферином. Из светящихся колоний выделяли ДНК и определяли последовательность грибного гена, ответственного за свечение. Оказалось, что грибная люцифераза кодируется геном nnLuz и не похожа на другие люциферазы, то есть представляет новое семейство.

Исследователи также полностью отсеквенировали геном Neonotopanus nambi и посмотрели, какие гены расположены по соседству с nnLuz. Среди соседей люциферазы они обнаружили два гена, предположительно кодирующих ферменты биосинтеза 3-гидроксигиспидина из кофейной кислоты. Когда эти гены вместе с геном люциферазы и геном еще одного, уже известного фермента, экспрессировали в дрожжах, такие дрожжи оказались способны светиться в темноте (при условии, что в среду добавляли кофейную кислоту, так как сами дрожжи ее не синтезируют). На следующем этапе в полученные модифицированные дрожжи дополнительно встроили три гена синтеза кофейной кислоты из тирозина, в результате чего они уже смогли светиться самостоятельно, без добавления субстратов.

«Кофейная кислота есть у всех растений, это один из промежуточных продуктов биосинтеза древесины. Теперь для получения светящихся растений требуется только один шаг — нужно кофейную кислоту „ответвлять“ на гиспидин, а его — на люциферин, еще сделать систему с люциферазой, чтобы люциферин с люциферазой встретились и растение засветилось. Это гораздо близкая и понятная переделка, не весь метаболизм нужно менять у растения, не нужно растение превращать в бактерию», — говорит Задереев.

Чтобы проверить, можно ли грибную люциферазу использовать в качестве репортерного белка в других клетках, исследователи проверили ее работу в бактериях, эмбрионах шпорцевой лягушки и клетках человека. Кроме того, ее сравнили с уже использующейся в биологии люциферазой светлячка по способности «метить» опухолевые клетки в организме мыши, и выяснили, что люцифераза гриба работает не хуже. Таким образом, ученые не только раскрыли генетическую основу биолюминесценции грибов, но и показали применимость найденной системы в биотехнологии и биомедицине.

Исследование биолюминесценции грибов началось в красноярском Институте биофизики СО РАН с участием Нобелевского лауреата Осаму Шимомура, который открыл зеленый флуоресцентный белок медузы. Довести работу до логического завершения удалось уже под руководством Ямпольского в ИБХ РАН. В работе также приняли участие ученые из Австрии, Испании, Бразилии, Англии и Японии.

https://nplus1.ru/news/2018/11/26/bioluminescent

Категория: Грибы | Просмотров: 1182 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Открыли новый вид сусликов, уникальный для Западной Сибири (49)

Вывели корову, которая дает молоко с человеческим инсулином (26)

Самки птиц повели себя как «джентльмены» (29)

Паучиха и севший на нее паук вместе притворились цветком (36)

У собак обнаружили словарный запас (26)

Австралийские энтомологи описали очень пушистого жука-усача (26)

Выбросы CO2 могут повысить биоразнообразие (47)

Нашли новый вид акулы-призрака (30)

Термиты попали в спираль смерти внутри гриба (31)

Синицы вывели птенцов в одном дупле с 25 летучими мышами (33)

Частые встречи с людьми повысили бдительность городских мангустов (31)

Описали новый вид бронированного этозавра (33)

Описали крупнейшего речного дельфина в истории (37)

Энанциорнисовые птицы начали терять зубы уже в раннем мелу (31)

Итальянские протеи покинули пещеры ради охоты на червей (29)

Дятел вышвырнул скворца из дупла (33)

Самки шимпанзе играют со своими детенышами чаще в голодные времена (105)

В глубинах мирового океана обнаружено загадочное звездоподобное создание (56)

Самки китайских лягушек подмигнули понравившимся самцам (34)

Отпечатки лап бигфута найдены вдоль побережья Торки (80)

Вороны-свистуны не унаследовали интеллект матерей (41)

Менопаузу назвали возможной причиной долголетия самок китов (32)

Какое животное почти не изменилось со времен динозавров (41)

Нелетающую птицу назначили верховным хищником эоценовой Антарктиды (47)

Поставили под сомнение превосходство самцов млекопитающих в размерах (50)

Макаки сложили цифры в двух рукавах лабиринта и выбрали оптимальный маршрут (39)

В морской звезде обнаружили соединения против опухолей (47)

Названо животное, которое может исчезнуть в ближайшее время (50)

Приматологи описали жесты коат Жоффруа (49)

Обнаружен новый способ ориентирования у электрических рыб (43)

Бигфут бросил камень в голову сталкера (103)

Впервые описан случай кормления молоком среди амфибий (48)

Как птицы остаются умными, несмотря на маленький мозг (37)

Шимпанзе подсмотрели решение непонятной задачи у обученных сородичей (34)

Шмели решили головоломку благодаря социальному обучению (41)

Изогнутые зубы превратили рот древнего дельфина в клетку для ловли рыбы (63)

Опытные аисты предпочли прямые маршруты миграции (38)

В заповеднике Курильский обнаружили новые для фауны РФ виды бабочек (36)

Выявлена мутация, делающая четверть лабрадоров склонными к ожирению (32)

Слоны засыпали трупы своих детенышей землей (57)

Вырубки леса ухудшат состояние 84% популяций американских лесных ящериц (41)

Гены, запускающие процесс роста светящегося брюшка у светлячков (40)

Исчезновение неуловимого лиса Рэмбо (35)

Самую маленькую кувшинку в мире переоткрыли в Руанде (38)

Как пчелы понимают, где искать нектар (65)

Орнитолог-любитель из США первым в мире увидел 10000 видов птиц (39)

Горбатые киты впервые спарились на глазах у людей (47)

Способность птиц решать головоломки с едой связали с размером мозга и инновационным поведением (49)

Гибкость в выборе жертв подвела хищных рыб в адаптации к изменению климата (82)

Выявили мутацию, которая избавила от хвоста предков людей и приматов (52)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34248)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22487)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (21859)

Русские монстры: от древности до наших дней (20742)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16277)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (15938)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15498)

Морского червя приняли за инопланетянина (14953)

Откуда вынырнули русалки? (14757)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14540)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14285)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14024)

Неведомое существо обитает в Приморье (13644)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13493)

Логово снежного человека обнаружено в США (13354)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12829)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (11968)

Монстры океанов (11624)

10 неожиданно опасных пород собак (11582)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11504)

Морской змей в Черном море (11328)

Кракен - чудовище из морской бездны (11077)

Похороны настоящей… русалки (11072)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10963)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10728)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10666)

Страшное насекомое замечено в Индии (10638)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10531)

Распутывая ДНК бигфута (10519)

Крысы умнее, чем Google (10461)

Когда просыпаются русалки (10411)

Львы дружески трутся друг о друга (10386)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10276)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10113)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10105)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (9986)

Монстры уходят на глубину (9898)

Кого боятся белые акулы (9849)

Морские дьяволы (9772)

Хайгейтские вампиры (9683)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика