Вторник, 27.10.2026, 17:26 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1156]
Морские чудовища [1092]
Сухопутные твари [932]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1692]
Теория [1276]
Акулы [275]
Бабочки [170]
Грибы [231]
Гусеницы [66]
Дельфины [183]
Ежи [38]
Жуки [122]
Зайцы [34]
Змеи [273]
Кальмары,осьминоги [206]
Киты [307]
Копытные [604]
Кораллы [165]
Кошачьи [849]
Крокодилы [115]
Крысы,мыши [377]
Летучие мыши [181]
Лягушки [217]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [236]
Микроорганизмы [643]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [271]
Мухи,комары [302]
Насекомые [429]
Обезьяны [745]
Пауки [353]
Пингвины [104]
Псовые [680]
Птицы [1236]
Пчелы [398]
Ракообразные [210]
Растения [667]
Рыбы [935]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [167]
Сурикаты,грызуны [327]
Тараканы [60]
Улитки [80]
Хамелеоны [19]
Черви [222]
Черепахи [138]
Ящерицы [200]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Ноябрь 2018  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
   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: 1463 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Подлинность съемки Паттерсона-Гимлина сомнительна (51)

Что происходит под кожей во время укуса малярийного комара (24)

Сердца самок летучих мышей забились быстрее в ответ на крики потомства (27)

Вороны приняли решение быстрее людей и макак (24)

Израильские сипухи усыновили птенца пустельги (23)

Таинственный зверь из хроник Колумба (170)

Бигфут прячется поблизости от людей (46)

Умирающие кораллы научились спасаться прикосновением к здоровым (39)

Как в Танзании слонам помогли освоить горы (44)

Крупнейшая из ныне живущих гадюкообразных смертельных змей (103)

Как змеи перекатываются по земле на высокой скорости (39)

Фотографу удалось запечатлеть редчайшего белого оленя (41)

Японские муравьи превратили свой яд в клейкую паутину (98)

Первые обладатели шеи почти не могли вертеть головой (221)

Палеонтологи нашли древнейшую нелетающую птицу (60)

Собаки соотнесли звучание выдуманных слов с геометрическими фигурами (53)

Как сказать кошке на «ее языке», что вы ее любите (58)

Как жало пчелы качает яд после отделения от тела (170)

Как мертвые слоны меняют африканскую саванну (51)

У рыб возле городов обнаружили «эффект фастфуда» (44)

Генетики прочитали ДНК плейстоценовой семги (58)

Укорочение лап помогло ездовым собакам тянуть упряжку (53)

Шмели выжили при длительном приеме однопроцентного раствора этанола (52)

Широкие шейные позвонки у птиц-ныряльщиков сработали как амортизатор (49)

Насекомые обзавелись крыльями всего один раз в истории (56)

Матери свели маленьких орангутанов с ровесниками для игр (149)

Птицы, способные кричать громче отбойного молотка (155)

Амазонский паук сам притворился зомбирующим пауков грибом (57)

Обнаружили самое выносливое пустынное растение (65)

Случайная фотография помогла описать новый вид гигантской кувшинки (59)

Выявили рост численности пчел в зоне эвакуации на «Фукусиме» (63)

Самые тяжелые животные на суше и в океане (54)

Самые ядовитые морские животные в мире (57)

Биологи «заглянули» в геном 194-летней черепахи (67)

Почему большие собаки меньше живут (59)

Приз за снимок озерного монстра по кличке Пепи (161)

Способность экосистем компенсировать исчезновение видов (66)

В Сибири нашли ранее неизвестного вымершего родственника яков (60)

Древнее насекомое назвали в честь пылесоса из «Телепузиков» (70)

У шимпанзе обнаружили разные звуки для разной еды (61)

В подводных каньонах Аргентины обнаружили 57 новых морских видов (127)

Млекопитающее, зубы у которого менялись на протяжении всей жизни (71)

Почему кошки приносят вам свою добычу (75)

Почему нельзя целовать кошек (70)

Почему нельзя убивать пауков (76)

Галактические лучи навредили сердцу крыс (64)

Западного сережчатого личинколюба впервые сняли на видео (66)

Хоры слонов оказались сигналами (66)

Змеи в городах показались людям противнее их сородичей в природе (69)

Движущиеся крылья бабочек ввели хищников в заблуждение (63)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35462)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24905)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23877)

Русские монстры: от древности до наших дней (22430)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18847)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (18020)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17386)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16920)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16631)

Морского червя приняли за инопланетянина (16556)

Откуда вынырнули русалки? (16433)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15898)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15556)

Неведомое существо обитает в Приморье (15349)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15318)

Логово снежного человека обнаружено в США (14876)

10 неожиданно опасных пород собак (14690)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13977)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13889)

Монстры океанов (13328)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13168)

Крысы умнее, чем Google (12813)

Кракен - чудовище из морской бездны (12603)

Морской змей в Черном море (12533)

Распутывая ДНК бигфута (12508)

Когда просыпаются русалки (12489)

Львы дружески трутся друг о друга (12384)

Похороны настоящей… русалки (12161)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (12069)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (12064)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (12042)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11976)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11945)

Страшное насекомое замечено в Индии (11932)

Монстры уходят на глубину (11669)

Кого боятся белые акулы (11662)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11627)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11614)

Морские дьяволы (11299)

Хайгейтские вампиры (11215)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика