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 В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
В 2020-х годах шакалы достигли Архангельской области, а еще раньше колонизировали другие регионы Северной Европы. Авторы новой работы проанализировали перспективы и пришли к выводу о неизбежности многократного расширения их европейского ареала в этом веке. Причем ключевую роль в этом играет человек и его действия.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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