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 Близкая галактика неожиданно оказалась «мини-версией» ранней Вселенной: ее центральная черная дыра внезапно перешла в длительный режим мощного радиоизлучения и запустила устойчивый джет. Он не ослабевает уже восемь лет. Обычно такие процессы связывают с молодыми, быстрорастущими черными дырами в ранней космологической эпохе.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Американские палеонтологи доказали, что предки современных наземных позвоночных развивались без переходной стадии водной личинки. Изучив окаменелости новорожденных животных из каменноугольного периода, ученые не зафиксировали у них наружных жабр и признаков метаморфоза. Выяснилось, что двухфазный жизненный цикл современных земноводных — это позднее эволюционное приобретение, а первые четвероногие вылуплялись из икры миниатюрными копиями взрослых особей.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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