Светящиеся акулы помогли описать новый механизм биофлуоресценции

Южноамериканские исследователи открыли механизм зеленоватой флуоресценции кошачьих акул. Оказалось, что в роли поглотителей-излучателей выступают не высокомолекулярные белки, как у большинства остальных флуоресцентных организмов, а малые молекулы из ранее не описанного семейства бром-кинурининов, а в роли световодов выступают чешуйки на коже акул. Не считая того, новейшие представители кинуридинов владеют бактерицидными качествами, пишут создатели в статье в iScience (новейший журнальчик издательства CellPress).

Флуоресценция среза кожи акулы Cephaloscyllium ventriosum, облученной синим светом© Hyun Bong Park et al / iScience 2019Флуоресценция среза кожи акулы Cephaloscyllium ventriosum, облученной голубым светом
© Hyun Bong Park et al / iScience 2019

Светящиеся живы организмы довольно обширно всераспространены в природе. Их свечение быть может обосновано как биолюминесценцией (которой владеют, к примеру, светящиеся в мгле грибы), для которой не нужен наружный источник света, так и биофлуоресценцией, которая заключается в оборотном излучении поглощенного света с модифицированной длиной волны. К биофлуоресценции, обычно, способны морские организмы, самые изученные из их — это медузы и кораллы, роль флуорофоров у которых делают особые белки. За открытие зеленоватого флуоресцентного белка (GFP — green fluorescent protein) медузы Aequorea victoria в 2008 году была вручена Нобелевская премия по химии. Зеленоватый белок и его производные в истинное время обширно употребляются в био опытах для мечения клеточных компонент.

В 2014 году команда Дэвида Грубера (David Gruber) из Южноамериканского музея естественной истории (Нью-Йорк) показала, что огромное количество видов морских рыб также владеет способностью к биофлуоресценции. Только для немногих из их был описан механизм, лежащий в базе этого явления — так, к примеру, за флуоресценцию японского угря оказался ответственным белок, связывающий жирные кислоты (FABP).

В новейшей работе Грубер и Джейсон Кроуфорд (Jason Crawford) с хим факультета Йельского института (США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке)) обрисовали механизм биофлуоресценции кожи 2-ух видов акул, который оказался хорошим от всех узнаваемых ранее. Биофлуоресценция акул оказалась обоснована не белками, а малыми молекулами — продуктами метаболизма триптофана.

Объектами исследования ученых стали калифорнийская кошачьеголовая акула Cephaloscyllium ventriosum, населяющая бассейн Тихого океана, и сетчатая кошачья акула Scyliorhinus retifer из западной части Атлантики. Ранее команда Грубера узнала, что в голубом свете, который преобладает на глубине обитания акул, кожа этих рыб сияет ярко-зеленым. С помощью набора спектрометрических способов, к примеру, масс-спектрометрии высочайшего разрешения и УФ (Ультрафиолетовое излучение — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением)-спектроскопии, ученые идентифицировали в коже акул ранее не описанное семейство малых флуоресцентных молекул — бром-содержащих кинуренинов.

У млекопитающих производные кинуренинов обнаруживаются в нервной системе и, видимо, играют роль сигнальных молекул. Но синтез этих молекул у акул, по всей видимости, происходит по другому пути, хорошему от млекопитающих, и делает другие функции. Может быть, бром-кинуренины играют роль УФ (Ультрафиолетовое излучение — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и рентгеновским излучением)-фильтров, взаимодействуя с меланином в коже акул. Не считая того, беря во внимание монохроматическое зрение акул, сама по для себя флуоресценция, возможно, играет роль во внутривидовом содействии рыб.

Потому что кошачьи акулы обитают на деньке, ученые представили, что бром-кинуренины также могут защищать их кожу от донных микробов. Вправду, в подготовительном опыте эти вещества оказались способны тормозить рост как всераспространенной морской бактерии Vibrio parahaemolyticus, так и метициллин-резистентного золотистого стафилококка.В 2017 году американские исследователи нашли 1-ый вид флуоресцентных лягушек. Их свечение также оказалось обосновано малыми молекулами — производными дигидроизохинолинонов. Функции свечения у лягушек, как и у акул, установлены не были, но установлено, что флуоресцирующие кораллы употребляют свое зеленоватое свечение, чтоб приманивать симбиотические мельчайшие организмы.

Статья размещена в журнальчике iScience
Источник: Дарья Спасская nplus1.ru

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.