Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ФИЦ КНЦ СО РАН) исследовали новую систему биолюминесценции сибирских червей Henlea sp. и выяснили, какие вещества заставляют их светиться сильнее. Результаты могут быть полезны для проведения иммуноанализов и получения новых источников света, сообщается на сайте СО РАН.
Известно около двух десятков видов светящихся кольчатых червей, в основном, тропических. Однако и в Сибири были найдены четыре вида, в том числе Fridericia heliota и два родственных вида Henlea – H.petushkovi и H.rodionovae. Они широко распространены в Красноярском крае и Иркутской области.
Ранее специалисты Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН и Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН установили, что для свечения червям Henlea sp. требуются четыре основных компонента – люциферин, люцифераза, ионы кальция и кислород.
Теперь обнаружены еще два вещества-активатора, многократно усиливающие свечение, определены их структуры. Одно из них оказалось аналогом витамина рибофлавина. Ранее его находили в археях и бактериях, где это соединение участвовало в защите ДНК микроорганизмов от ультрафиолетового излучения. Второй активатор представляет собой сульфатное производное первого вещества.
Благодаря этим данным была разработана улучшенная стратегия синтеза и получен синтетический деазафлавин – соединение, на три порядка усиливающее свечение червей Henlea sp.
«Обнаруженные активаторы биолюминесценции червей Henlea sp. представляют собой необычные производные деазафлавина. Без них испускаемый световой сигнал очень слабый. Мы предполагаем, что активатор представляет собой флуоресцентный хромофор, который поглощает энергию после окисления люциферина и переизлучает ее в видимом диапазоне света. Такого мы не встречали пока ни у одного биолюминесцентного организма», – рассказала старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН, кандидат биологических наук Наталья Родионова.
По словам ведущего научного сотрудника Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН, кандидата биологических наук Валентина Петушкова, каждая из выявленных биолюминесцентных систем уникальна, хотя ранее считалось, что эти процессы проходят по единому механизму. Теперь таких механизмов, минимум, три.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
