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.
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.
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.
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.