Радиотрофный гриб

редактировать
Cryptococcus neoformans, окрашенный светлой тушью

Радиотрофные грибы - это грибы, которые, по-видимому, выполняют радиосинтез, то есть используют пигмент меланин для преобразования гамма-излучения в химическую энергию для роста. Этот предложенный механизм может быть аналогичен анаболическим путям синтеза восстановленного органического углерода (например, углеводов ) в фототрофных организмах, которые преобразовать фотоны из видимого света с помощью пигментов, таких как хлорофилл, энергия которого затем используется в фотолизе воды для выработки полезной химической энергии (как АТФ ) в фотофосфорилировании или фотосинтезе. Однако неизвестно, используют ли меланинсодержащие грибы такой же многоступенчатый путь, как фотосинтез, или некоторые пути хемосинтеза.

Содержание

  • 1 Наблюдения
    • 1.1 Discovery
    • 1.2 Сравнение с немеланизированными грибами
    • 1.3 Защита от излучения
  • 2 См. Также
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки

Наблюдения

Открытие

В 1991 году были обнаружены радиотрофные грибы, растущие внутри и вокруг Чернобыльской АЭС. Исследования, проведенные в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, показали, что три меланинсодержащих гриба - Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis и Cryptococcus neoformans - увеличивалось биомассы и накапливалось ацетат быстрее в среде, в которой уровень излучения был в 500 раз выше, чем в нормальной среде. Воздействие этих уровней излучения на клетки C. neoformans быстро (в течение 20–40 минут после воздействия) изменяет химические свойства его меланина и увеличивает опосредованную меланином скорость переноса электронов (измеряется как уменьшение феррицианид на НАДН ) в три-четыре раза по сравнению с неэкспонированными клетками. Сходные эффекты на способность меланина переносить электроны наблюдались авторами после воздействия неионизирующего излучения, предполагая, что меланотические грибы также могут использовать световое или тепловое излучение для роста.

Сравнение с немеланизированными грибами

Меланизация может иметь некоторые метаболические издержки для грибковых клеток. В отсутствие радиации некоторые немеланизированные грибы (которые были мутированы в пути меланина) росли быстрее, чем их меланизированные аналоги. Предполагается, что этому явлению способствует ограниченное поглощение питательных веществ из-за молекул меланина в клеточной стенке грибов или токсичных промежуточных продуктов, образующихся при биосинтезе меланина. Это согласуется с наблюдением, что, несмотря на способность продуцировать меланин, многие грибы не синтезируют меланин конститутивно (то есть постоянно), а часто только в ответ на внешние раздражители или на разных стадиях своего развития. Точные биохимические процессы в предлагаемом синтезе органических соединений или других метаболитов на основе меланина для роста грибов, включая химические промежуточные соединения (такие как природные донорные и акцепторные молекулы электронов) в грибковой клетке, а также расположение и химические продукты этого процесса неизвестны.

Защита от излучения

На Международной космической станции в декабре 2018 г. и январе 2019 г. был проведен эксперимент, чтобы проверить, можно ли использовать радиотрофные грибы в качестве защиты от излучения, особенно в космосе. В эксперименте использовали Cladosporium sphaerospermum. Результаты были предварительно опубликованы для экспертной оценки в июле 2020 года и выглядят многообещающими.

См. Также

  • Портал о грибах

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-03 06:10:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте