Загадка сибирских червей раскрыта?

В сибирской земле обитают настоящие светящиеся червяки. Ученые столицы и Красноярска решили задействовать их в своей работе, выиграв мегагрант Осамы Симомуры. Им удалось раскодировать строение светящегося белка странных существ и провести его синтез в лабораторных условиях.

Нобелевский мегагрант

Новое люминесцентное вещество получило название люциферин – именно оно заставляет сибирских земляных червей светиться, словно лампочки. В работе приняло участие три команды московских и красноярских ученых. Кроме этого, специалистам удалось синтезировать этот белок в лабораторных условиях. Итоги исследования были опубликованы в «Angewandte Chemie». Новая биолюминесцентная система, открытая учеными, стала не только интересным объектом изучения общей биологии. Она стала также предметом интереса прикладной биолюминесценции, ведь полученные белки теперь используются в различных опытах, тестах и экспертизах. Биолюминесценцией называют свечение живых организмов: этим удивительным свойством обладают множество видов рыб, жуков, моллюсков, червяков и бактерий. Возникает процесс как результат окисления крохотной органической частички, названной люциферином; за активацию этого действия отвечает фермент под названием люцифераза.

Разным организмам характерны свои виды люциферинов. Сейчас ученым удалось выделить семь из них. До этого новый люциферин был описан больше двадцати лет назад.

Свет Fridericia heliota

Сибирские почвенные черви, обладающие этой способностью, названы учеными Fridericia heliota. Они живут в земле, размеры их – около 15 миллиметров, относятся к олигохетам или малощетинковым червям. Этот вид был открыт красноярскими учеными: Валентин Петушков – один из ученых, принимающий участие в эксперименте. Как рассказал биолог, во время учебы в университете он отправился работать на биостанцию. Там он и увидел точки в своих же следах, которые светились голубым светом (487 нм) – как оказалось, это и были почвенные черви. Потом красноярскими биофизиками в сотрудничестве с зоологами был описан вид Fridericia heliota, а команда Петушкова начала исследование биолюминесцентной системы этих червей, в итоге открыв новые элементы: новый вид люциферина и люциферазы, которые реагируют с АТФ, оксигеном и ионами магния.

Три года назад ученым удалось выиграть мегагрант для работы над созданием центра изучения биолюминесцентных технологий в СФУ. Возглавить его попросили Осаму Симомуру – ученый с мировым именем, которому за открытие и исследование зеленого светящегося белка была вручена Нобелевская премия.

Ученым удалось синтезировать уникальный белок

Для того чтобы получить нужный для исследования объем люциферина, ученые вынуждены были перекопать и перелопатить не одну тонну сибирских земель. За эти годы они насобирали 90 грамм червей, из которых удалось получить 5 мкг светящегося белка. Как оказалось, это – уникальный пептид, который состоит из остатков лизина под названием тирозин, гамма-аминомасляной, а также щавелевой кислоты. Полученные результаты удалось подтвердить полным синтезом вещества: он был идентичным природному.

С использованием особого подхода специалисты сократили время поиска варианта сборки олигопептида: им нужно было лишь произвести синтез четырех соединений с различными изомерами. Одно из таких соединений оказалось идентичным люциферином, полученному из червей, а вступая в контакт с люциферазой, испускал голубое свечение.

Областей применения открытия – масса: от онкологии до визуализации различных биологических или химических процессов.