Анализ генома показал особую важность меланинов для лишайников
Недавно открытый в Баварии накипной точечный лишайник Toniniopsis dissimilis демонстрирует высокую способность защищаться от солнца и травоядных. Международная команда исследователей из Баварской государственной коллекции естественной истории (SNSB) обнаружила в секвенированном геноме лишайника определённые гены, ответственные за выработку меланинов.
Как и у людей, эти пигменты способны поглощать и отражать УФ-излучение, защищая от вредного солнечного излучения. Результаты исследования опубликованы в журнале Genes.
Лишайник Toniniopsis dissimilis был недавно открыт и описан как новый вид в Альгойских Альпах. Как и почти все лишайники, он производит так называемые вторичные лишайниковые вещества. Об их функции известно мало. Однако известно, что некоторые из них, производимые поликетидсинтазами, экологически и фармацевтически важны, например, меланины.
Исследователи обнаружили в геноме Toniniopsis dissimilis свидетельства того, что необычно большая доля его поликетидсинтаз, вероятно, отвечает за производство меланинов. Как и в коже человека, эти в основном тёмно-коричневые или чёрные пигменты защищают лишайники от вреда чрезмерного солнечного света.
Особенно удивило исследователей большое количество поликетидсинтаз, задействованных в биосинтезе меланина у Toniniopsis dissimilis.
«Хотя у Toniniopsis dissimilis по сравнению с другими проанализированными геномами лишайников самое низкое количество поликетидсинтаз 1-го типа, две трети из них участвуют в производстве меланинов», — говорит первый автор исследования Юлия Герасимова.
Это говорит об особой важности меланинов для данного вида лишайника, который растёт в светлых лесах и является индикатором здоровой, разнообразной и естественной популяции деревьев. В такой среде иногда бывает довольно сильный солнечный свет, поэтому меланины, вероятно, помогают защититься от солнца.
Предполагается, что функция меланинов не ограничивается защитой от вредного УФ-излучения. Известно, что эти пигменты также отпугивают травоядных из-за их неприятного вкуса.
«В таких близких к естественным лесах, где Toniniopsis dissimilis встречается часто, обитает большое количество животных, которые также питаются лишайниками, например, улитки и клещи. Предотвращение поедания для них жизненно важно. Таким образом, меланины, вероятно, также играют важную роль в снижении давления выедания», — говорит ботаник и миколог Андреас Бек из Баварской государственной коллекции ботаники SNSB.
Геном Toniniopsis dissimilis был секвенирован в собственной лаборатории геномики SNSB — Genomics Core Facility. Вновь секвенированный геном может служить референсом для дальнейших исследований лишайников. Эти исследования вновь будут способствовать лучшему пониманию метаболизма лишайников и его большого скрытого потенциала.