Российские ученые заставили земляных червей светиться ярче
Недавно список светящихся животных, то есть способных к биолюминесценции, пополнился несколькими видами почвенных червей из Сибири, в том числе Henlea sp. Теперь исследователи разобрались с механизмами, благодаря которым такие черви способны светиться. Они также описали два химических соединения, делающих свет хенлей намного ярче.
Известно немало живых организмов, способных излучать видимый свет по механизму биолюминесценции. Это означает, что в них (или в их микробах-симбионтах) происходят химические реакции, приводящие к высвечиванию квантов света.
Большинство светящихся животных обитают в океане, но есть среди них и обитатели суши, а также почвы. Это, к примеру, кольчатые черви — аннелиды. Большая их часть живет в жарком поясе Земли, но недавно красноярские ученые обнаружили несколько таких видов и в Сибири.
Среди них — Fridericia heliota и два близких вида рода Henlea: H. petushkovi и H. rodionovae. Теперь те же ученые и их коллеги узнали о молекулярных механизмах биолюминесценции земляных червей, а заодно научились делать их свечение намного интенсивнее.
Объектом нового исследования, опубликованного в журнале Organic & Biomolecular Chemistry, стали представители рода Henlea. На первый взгляд хенлеи — невзрачные белые червячки, живущие в почве. Иногда их можно встретить в экосистемах тайги, но гораздо чаще они попадаются на обычных сибирских грядках — в Красноярском крае и Иркутской области, в том числе в городской черте.
Чтобы испускать свет, такому червю необходимо особое соединение — люциферин, фермент люцифераза, а также ионы кальция и кислород. Если хотя бы один из этих компонентов отсутствует, то соответствующая химическая реакция невозможна.
Из новой статьи следует, что на интенсивность испускаемого червями света также влияют два активатора: ActH и ActS. В присутствии этих веществ излучение усиливается во много раз.
Чтобы узнать об этом, исследователям потребовалось потратить 200 червей, из которых выделили по несколько микрограммов каждого вещества.
Для анализа ученые использовали сложные биофизические методики — так называемый орбитрап и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Они наряду с компьютерными расчетами и анализом баз данных позволили установить природу молекул обоих активаторов, а также понять, как именно они влияют на люминесценцию.
Один из активаторов люминесценции (ActH) очень похож на рибофлавин, известный как витамин B2, раствор которого имеет яркую желтую окраску. Об этом веществе ученые уже знали: оно защищает ДНК прокариот (бактерий и архей) от разрушительного ультрафиолета. Второе соединение (ActS) описано впервые. Этот активатор похож на первый и, по сути, представляет собой его сульфатное производное (дазафлавинсульфат).
Однако на этом авторы статьи не остановились. Они также разработали химический способ получения искусственного активатора ActH — такой синтез включает в себя четыре стадии.
Помимо удовлетворения любопытства и решения фундаментальных научных проблем, новое исследование может быть полезно на практике. Имея в распоряжении дополнительные люминесцентные системы, биотехнологи и биоинженеры смогут использовать их для создания различных молекулярных сенсоров, в биомедицине и так далее.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Формирование и эволюция звездных систем кажутся понятными и предсказуемыми, а их строение строго подчиняется законам физики. Строение «крылатых» радиогалактик выбивается из общих правил. Их необычная форма не имеет однозначного объяснения и остается предметом споров для астрофизиков.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии