Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Грибы научились у бактерий превращать воду в лед при околонулевых температурах
Белки из почвенного мицелия связали частицы воды и запустили кристаллизацию при слабом минусе. Эти молекулы работали в виде водного раствора без привязки к липидным оболочкам живых клеток. Грибы получили такую способность от бактерий сотни тысяч лет назад через параллельный перенос генов.
Образование льда требует преодоления высокого энергетического барьера. В чистом виде вода замерзает только при -46 °C. В природе этот процесс ускоряют биологические катализаторы. Особые мембранные протеины бактерий способны создавать кристаллы уже при -2 °C.
Человек использует подобный биохимический механизм для генерации искусственного снега или управления погодой. Засев облаков заставляет атмосферную воду кристаллизоваться, тяжелеть и выпадать дождем. Обычно для облаков применяют токсичный йодид серебра. Бактериальные молекулы для этого не подходят, поскольку работают только на поверхности живой клетки.
Способность почвенных грибов выделять льдообразующие белки ученые заметили еще в 1990-х годах. Однако только сейчас биологи полностью расшифровали генетический код этого механизма у представителей семейства Mortierellaceae. Результаты опубликовали в журнале Science Advances.
Сначала биологи полностью расшифровали геномы почвенного гриба Mortierella alpina и изолята из лишайника Peltigera britannica. Внутри этой генетической базы искали участки, отвечающие за сборку льдообразующих белков. Поиск сфокусировали на последовательностях кода, генерирующих повторяющиеся мотивы из аминокислот треонина, серина и лейцина.
Анализ найденных фрагментов грибной ДНК выявил их копирование с бактериального гена InaZ. Доля гуанина и цитозина в обнаруженном гене сильно превышала типичный состав остальной хромосомы гриба. Сравнение азотистых оснований подтвердило прямое заимствование генетического рецепта у микробов.
Выяснилось, что новый грибной ген кодирует белковые цепи длиной от 606 до 990 аминокислот. Масса молекул варьировалась от 64 до 100 килодальтон. Открытые грибные катализаторы оказались заметно меньше классических бактериальных вариантов весом 120 килодальтон.
Команда ученых перенесла фрагменты кода в кишечную палочку и пекарские дрожжи, чтобы проверить функциональность. Выращенные генетически модифицированные микроорганизмы поместили в жидкость и начали плавно опускать температуру. Половина капель с новыми дрожжами замерзла при -7 °С. Модифицированная кишечная палочка кристаллизовала влагу при около -15 °С. Чистая жидкость оставалась стабильной до -23 °С.
Нейросеть AlphaFold3 показала трехмерную форму нового белка. Молекулярная нить свернулась в спираль шириной чуть больше трех нанометров. Ее центральная часть состояла из 42 одинаковых витков. Шесть атомов серы на концах молекулы сработали как прочные химические замки. Такая жесткость позволила молекуле работать прямо в воде без мембранной опоры на живую клетку. В растворе эти спирали слипались боками друг с другом и выстраивали широкую плоскую площадку для кристаллизации льда.
Промывка мицелия водой дала чистый экстракт без фрагментов стенок или мембранных пузырьков. Изолированный раствор запустил обледенение капель при температурах от -5 до -7 °С. Белки перенесли нагрев и многократные циклы размораживания без потери каталитической активности.
Свойства открытых соединений дали науке водорастворимый инструмент для конденсации влаги. Подобный биохимический аппарат может лечь в основу создания безопасных химических реагентов для контроля климата, конвейерной заморозки пищевых продуктов или криоконсервации.
Telegram 
Дзен 
VK Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Во время раскопок в древнем египетском городе Оксиринхе археологи обнаружили мумию, на живот которой при бальзамировании положили папирус, содержащий фрагмент из «Илиады» Гомера. Это первый подобный случай в истории археологии.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Во время раскопок в древнем египетском городе Оксиринхе археологи обнаружили мумию, на живот которой при бальзамировании положили папирус, содержащий фрагмент из «Илиады» Гомера. Это первый подобный случай в истории археологии.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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