Ученые заставили грибы светиться всеми цветами радуги

Биофизики из Института биоорганической химии совместно с российскими и зарубежными коллегами приблизились к разгадке механизма свечения грибов. Они установили структуру молекулы оксилюциферина — продукта реакции свечения, идущей в клетках этих организмов. Ученые также синтезировали несколько искусственных аналогов люциферина, испускающих свет разных цветов. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Не так давно ученые выяснили, что биолюминесценция — излучение света бактериями, грибами, червями и морскими животными — происходит благодаря молекуле люциферина. Его латинское название означает «несущий свет». В биолюминесцентной реакции эта молекула окисляется кислородом воздуха до оксилюциферина. Структура молекулы оксилюциферина до сих пор не подвергалась подробным исследованиям. Это нестабильное вещество, и его сложно получить в достаточных количествах.

Тем не менее авторы работы выработали нужное число молекул оксилюциферина и расшифровали структуру.  Для этого полученный в лаборатории люциферин смешивали с природным экстрактом люциферазы, то есть фермента, ускоряющего процесс окисления. Экстракт брали из светящихся грибов Neonotopanus nambi, которые собрали в лесах Вьетнама. Ученые также синтезировали различные варианты люциферина, позволяющие получить свечение почти всех цветов радуги.

В недалёком будущем биолюминесцентная система грибов подойдет для создания светящихся деревьев. В ДНК деревьев нужно добавить несколько генов для синтеза ферментов реакции биолюминесценции, и они засветятся. Биолюминесцентные тест-системы разных цветов подойдут для наблюдения за качеством окружающей среды или для проведения клинических анализов и поиска лекарств.