Учёные выяснили, как светятся грибы

Международная команда исследователей из России, Бразилии и Японии раскрыла механизм свечения двух видов грибов в темноте. В своей статье, опубликованной в открытом доступе в журнале Science Advances, группа описала исследование грибов Neonothopanus gardneri (растёт в Бразилии) и Neonothopanus nambi (растёт во Вьетнаме).

Биолюминесценция организмов давно интересует учёных. Хотя процесс изучен у многих насекомых и морских организмов, механизм свечения грибов оставался загадкой, которую удалось решить в этой работе.

Из примерно 100 000 известных видов грибов биолюминесцентными являются лишь около 80. Считается, что свечение привлекает ос, жуков, мух, муравьёв и других существ, которые переносят споры на новые территории.

Исследование показало, что свечение возникает, когда молекулы люциферина взаимодействуют с ферментом люциферазой в присутствии кислорода. Эта реакция приводит к образованию светоизлучающего вещества — оксилюциферина. Со временем оксилюциферин высвобождает кислород, возвращая люциферин в исходное состояние. Цикл повторяется, обеспечивая постоянное свечение грибов при наличии кислорода.

Также было обнаружено, что люцифераза грибов является «неразборчивой» (promiscuous), так как взаимодействует с множеством производных молекул люциферина. Учёные смогли изменить цвет свечения суспензии из измельчённых грибов, варьируя количество люциферина в смеси. Это открывает перспективы для синтетического применения в таких областях, как визуализация в исследованиях. Например, люцифераза может использоваться в качестве репортёрного гена в генетических исследованиях.

Изучение природной биолюминесценции уже нашло применение в науке — биологи используют её для отслеживания клеток и изучения биологических процессов.