22 ноября 2019, пятница, 15:35
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Биологи выяснили, зачем зеленым водорослям нужен гемоглобин

Клетки Chlamydomonas, выложенные в форме одноклеточной водоросли в чашке Петри
Клетки Chlamydomonas, выложенные в форме одноклеточной водоросли в чашке Петри
© AG Photobiotechnologie, RUB

Когда зеленые водоросли испытывают недостаток кислорода, они начинают продуцировать водород. Для запуска этого процесса им необходимо этот дефицит кислорода «прочувствовать». В этом им помогают оксид азота и гемоглобин, установили биологи из Рурского университета в Бохуме (Ruhr-UniversitäBochum, Германия). Результаты их исследования опубликованы в журнале PNAS, а краткое содержание работы изложено в университетском пресс-релизе.

В человеческом теле гемоглобин переносит кислород от легких к органам, а углекислый газ – от органов к легким. Но гемоглобины имеются не только у животных, они известны, например, у цветковых растений, и у зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii тоже есть т. н. «усеченный» гемоглобин, функция которого до сих пор была непонятна. Немецким ученым удалось показать, что этот белок играет важную роль для выживания водоросли в бескислородной среде.

Когда нет доступного кислорода, хламидомонада переносит лишние электроны на протоны, образуя водород. Для этого активируется специальная генная программа, и водоросль начинает производить множество новых белков. Но как именно клетка замечает отсутствие кислорода, было неизвестно. Ученые стали искать гены, которые особенно активны в бескислородной среде, и нашли тот, который отвечает за синтез гемоглобина. Когда кислород был в наличии, он бездействовал.

 
Жидкие культуры хламидомонад в бескислородной среде. © AG Photobiotechnologie, RUB

Те хламидомонады, у которых этот ген «выключали», не могли выжить в отсутствие кислорода. Из предыдущих исследований было известно, что у многих организмов гемоглобин нейтрализует оксид азота, переизбыток которого вреден для клеток. Ученые дополнительно удалили из среды оксид азота, ожидая, что водоросли  будут чувствовать себя лучше. Но, к их удивлению, роста не наблюдалось. Это означает, что в бескислородной среде гемоглобин и оксид азота действуют сообща.

Оксид азота для многих живых существ является сигнальной молекулой – очевидно, и для хламидомонад тоже. Когда ученые искусственно внесли оксид азота в одноклеточные организмы, заработали гены, которые включались только в бескислородной среде. Таким образом, оксид азота передает клетке специфический сигнал: «Кислорода нет!» – и в этом процессе задействован гемоглобин.

В настоящее время биологи собираются выяснить подробности того, как функционируют эти белковые молекулы у зеленых водорослей, тем более что им удалось обнаружить у них еще 11 генов, связанных с гемоглобинами. То, что клетка нуждается в 12 гемоглобиновых белках, указывает на очень тонкие функциональные настройки каждого из компонентов этой сложной системы. 

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.