Radiostimulering av svamp

Radiostimulering av svampar  är ett fenomen som påskyndar metabolismen av ett antal mikroskopiska svampar när de utsätts för joniserande strålning [1] .

Mekanism

För första gången beskrevs radiotrofa svampar 1991 som en del av svartmögel från kärnkraftverket i Tjernobyl [2] [3] .

Fenomenet radiostimulering av svampar upptäcktes av en grupp forskare från New York Medical College uppkallad efter Albert Einstein Yeshiva University under ledning av Ekaterina Dadachova 2006 (publicerad i maj 2007) [1] . De visade att tre melanin -innehållande svampar - Cladosporium sphaerospermum , Wangiella dermatitidis och Cryptococcus neoformans - ökade biomassan och ackumulerade acetat snabbare i en miljö där strålningsnivåerna var 500 gånger högre än normalt. Exponering av C. neoformans- celler för strålning snabbt, inom 20-40 minuter, orsakade en förändring av de kemiska egenskaperna hos melanin och ökade hastigheten för melanin-medierad elektronöverföring ( ferricyanidreduktion genom NADH ) med 3-4 gånger jämfört med normala celler . Vi kan säga att svamparna omvandlade energin från gammastrålning till kemisk energi [3] , som användes ytterligare för deras tillväxt. En liknande effekt på melaninets förmåga att transportera elektroner observerades när de exponerades för icke-joniserande strålning, så det kan vara så att svampar kan använda inte bara strålning utan även ljus och värme för sin tillväxt [1] .

I allmänhet finns melanin överallt i vilda djur. Melaniserade organismer dominerar ofta vissa extrema livsmiljöer, såsom jordar som innehåller radionuklider . Men i frånvaro av strålning växer vissa icke-melaniserade svampar ( mutanter längs melaninsyntesvägen ) snabbare än melaniserade. Detta fenomen förklaras tydligen av det faktum att melaninmolekyler stör passagen av näringsämnen genom svampens cellvägg och dessutom hindras tillväxten av toxiska mellanprodukter i syntesen av melanin [1] . Detta motsvarar tanken att många svampar är kapabla att syntetisera melanin, men de gör detta inte konstant, utan endast under påverkan av yttre stimuli eller i olika utvecklingsstadier [4] .

Applikation

Det öppna fenomenet kan användas för att skydda friska vävnader från joniserande strålning under strålbehandling [5] . Dessutom är det intressant för astrobiologi som en indikator på livets anpassningsförmåga till extrema existensförhållanden [6] [7] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Dadachova E., Bryan RA, Huang X., Moadel T., Schweitzer AD, Aisen P., Nosanchuk JD, Casadevall A. Joniserande strålning förändrar de elektroniska egenskaperna hos melanin och ökar tillväxten av melaniserade svampar   // PLoS ONE  : journal. - 2007. - Vol. 2 , nr. 5 . — P.e457 . - doi : 10.1371/journal.pone.0000457 . — PMID 17520016 .
  2. ↑ T. I. Tugay, N. N. Zhdanova, V. A. Zheltonozhsky, L. V. Sadovnikov. MANIFESTATION AV RADIOADAPTIVA EGENSKAPER I MIKROSKOPISKA SVAMPAR, LÅNG TID I TERRITORIER MED ÖKAD STRÅLNINGSBAKGRUND EFTER OLYCKAN PÅ CHNPP  // Strålningsbiologi. Radioekologi. - 2007. - T. 47 , nr. 5 . - S. 543-549 .
  3. ↑ 1 2 Vetenskapsnyheter, Dark Power: Pigment tycks sätta strålning till god användning , Vecka den 26 maj 2007; Vol. 171, nr. 21, sid. 325 av Davide Castelvecchi
  4. ↑ Calvo AM, Wilson RA, Bok JW, Keller NP Samband mellan sekundär metabolism och svamputveckling  //  Microbiology and Molecular Biology Reviews : journal. — American Society for Microbiology, 2002. - Vol. 66 , nr. 3 . - S. 447-459 . - doi : 10.1128/MMBR.66.3.447-459.2002 . — PMID 12208999 .
  5. ↑ Revskaya E. et al. Comptonspridning av inre sköldar baserade på melaninhaltiga svampar ger skydd av mag-tarmkanalen från joniserande strålning   // Cancer Biother . Radiopharm. : journal. - 2012. - Vol. 27(9) . - s. 570-576 . doi : 10.1089 / cbr.2012.1318 . — PMID 23113595 .
  6. ↑ Dartnell L. Biologiska begränsningar för beboelighet   // Astronomi och geofysik : journal. - 2011. - Vol. 52(1) . — P. 1,25 . - doi : 10.1111/j.1468-4004.2011.52125.x .
  7. ↑ GostinÄ ar C., Grube M., De Hoog S., Zalar P., Gunde-Cimerman N. Extremotolerance in fungi: evolution on the edge  //  FEMS Microbiology Ecology : journal. - 2010. - Vol. 71(1) . — S. 2 . - doi : 10.1111/j.1574-6941.2009.00794.x .