У грибов обнаружили способность замораживать воду
Грибы оказались способны влиять на погоду. Международная группа ученых, включая исследователей из Политехнического института Вирджинии в США, обнаружила у них белки, которые запускают процесс кристаллизации воды при отрицательных температурах, пишет Phys.org.
Речь идет о явлении, известном как «засев облаков»: в облака попадают мельчайшие частицы — ядра кристаллизации, вокруг которых начинает формироваться лед. Ледяные кристаллы растут, тяжелеют и, падая сквозь теплые слои атмосферы, превращаются в капли дождя. Традиционно для этого используют йодид серебра — вещество, эффективное, но токсичное. Грибной белок может стать его экологичной альтернативой. Как поясняет профессор Борис Винацер, если научиться производить такой белок в промышленных масштабах, «засев облаков» станет намного безопаснее.
Ген, отвечающий за производство этих удивительных белков, грибы позаимствовали у бактерий сотни тысяч, а возможно, и миллионы лет назад в ходе горизонтального переноса. Хотя о способности грибов инициировать льдообразование было известно еще с 1990-х годов, только современные методы секвенирования ДНК позволили идентифицировать конкретный ген у представителей семейства Mortierellaceae. По словам Винацера, горизонтальный перенос от бактерий к грибам — явление редкое, и бактериальное происхождение гена стало для него сюрпризом.
Но главный сюрприз ждал ученых впереди. За миллионы лет грибы не просто сохранили чужеродный ген, но и «доработали» его под свои нужды, что сделало его потенциально более ценным для человека. В отличие от бактериальных аналогов, грибные белки не привязаны к клетке и растворимы в воде. Это открывает широкие перспективы в биотехнологиях.
Например, в пищевой промышленности использование грибного белка предпочтительнее: для замерзания продукта нужна только сама молекула, а не целая бактериальная клетка. «Это огромное преимущество. Мы получаем чистый, четко определенный белок, на основе которого можно создать безопасную добавку для производства замороженных продуктов», — добавил Винацер.
Еще одно многообещающее направление — криоконсервация. Добавление небольшой грибной молекулы заставляет воду вокруг клеток (например, сперматозоидов или эмбрионов) замерзать раньше и при более высоких температурах, защищая хрупкие биологические структуры от повреждения льдом.
Наконец, открытие важно и для понимания климата. Количество и тип ледяных кристаллов в облаках влияют на то, какая часть солнечного излучения отражается обратно в космос, а какая достигает поверхности Земли. Обнаружив конкретную молекулу, ученые теперь смогут точнее оценивать ее содержание в атмосфере, что позволит строить более реалистичные климатические модели.
