24.09.2025, 20:04
Evgenia Vavilova
1
1,4 тыс

Новый пример конвергентной эволюции: химики узнали, что грибы создали псилоцибин двумя разными путями

❋ 4.2

Если что-то эволюционно выгодно для нескольких видов живых существ — природа найдет способ это создать. Ученые выделили два пути производства одного психоактивного вещества в грибах.

Псилоцибе кубинское (Psilocybe cubensis) растет по всему миру, предпочитает влажные плодородные почвы и содержит псилоцибин / © Felix Blei, Leibniz-HKI
Псилоцибе кубинское (Psilocybe cubensis) растет по всему миру, предпочитает влажные плодородные почвы и содержит псилоцибин / © Felix Blei, Leibniz-HKI

Иногда в процессе эволюции разные биологические виды независимо развивают одни и те же биологические структуры, признаки или адаптации. При опасности скручиваются и броненосцы, и мокрицы. Акулы — рыбы, а дельфины — млекопитающие, при этом у них очень похожие формы тел. А для процесса превращения раков в крабов даже есть специальный термин — карцинизация.

Это примеры конвергентной эволюции. Она может проходить и на глубоком, невидимом уровне. Муравьи и крапива используют одну и ту же кислоту, созданную ими в процессе эволюции для защиты. Грибы смогли произвести изменяющее сознание вещество разными способами.

Международная группа исследователей впервые смогла доказать, что разные виды грибов производят псилоцибин разными биохимическими путями. Грибы рода Psilocybe и рода Inocybe (волоконницы) используют для этого процесса разные ферменты и последовательности химических реакций. Результаты работы опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Исследователи проанализировали ферменты грибов в лаборатории. Они выделили эти белки, размножили и проверили, какие реакции те катализируют. Химик Бернхард Рупп (Bernhard Rupp) создал модели этих белков с помощью AlphaFold 3. В результате изучения структуры ферментов и связанных с ними химических реакций ученые выяснили, что цепочка реакций преобразования у волоконниц значительно отличается от известной у Psilocybe.

Ученые до сих пор не уверены, зачем две такие разные группы грибов производят одно и то же активное вещество. Возможно псилоцибин предназначен для отпугивания хищников. Даже самые незначительные повреждения вызывают посинение Psilocybe в результате химической цепной реакции, которая делает доступными продукты распада псилоцибина. Это может быть химический защитный механизм.

Два энзимных пути производства псилоцибина грибами / © Tim Schäfer, Leibniz-HKI

«Природа ничего не делает без причины. Так что должно быть эволюционное преимущество в том, что и волоконницы в лесу, и виды Psilocybe на навозе или древесной щепе производят эту молекулу — мы просто пока не знаем, какое именно», — сказал Хоффмайстер.

Открытие двух путей производства псилоцибина имеет практическое значение — теперь у ученых появилось больше инструментов для биотехнологического производства псилоцибина. Это вещество показывает хорошие результаты в лечении резистентной депрессии, не поддающейся стандартной терапии антидепрессантами разных фармакологических групп. Они надеются, что их результаты внесут вклад в будущее производство псилоцибина для фармацевтики в биореакторах без необходимости сложных химических синтезов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Не только на щепе и навозе)))