Kaip grybų baltymai galėtų sėti debesis
Procese, vadinamame debesų sėjimu, į debesis paskleidžiamos dalelės, kurios gali paskatinti vandenį debesyse virsti ledo kristalais. Tada ledo kristalai didėja - nes prie jų prisijungia vis daugiau vandens molekulių. Tarsi sniego gniūžtės efektu ledo kristalai auga ir tampa sunkesni, krinta žemyn, o praeidami per atmosferą tirpsta ir virsta lietumi.
Tradiciškai ledo kristalizacijai naudojama dalelė yra sidabro jodidas, kuris yra labai toksiškas. Mokslininkai mano, kad grybų baltymų molekulės galėtų būti geresnė alternatyva.
„Jei išmoksime pigiai pagaminti pakankamą kiekį šio grybų baltymo, galėtume paskleisti jį į debesis ir padaryti debesų sėjimą daug saugesnį“, – sakė Augalų ir aplinkos mokslų fakulteto profesorius B. A. Vinatzeris.
Susiję straipsniai
Stebina grybų kilmės istorija
Mokslininkų grupė taip pat nustatė, kad grybo geną, koduojantį ledo kristalizacijos baltymą, grybo protėvis greičiausiai įgijo iš bakterijų rūšies per procesą, žinomą kaip horizontalusis genų perdavimas - prieš bent šimtus tūkstančių, o gal net milijonus metų.
„Žinoma, kad grybai gali įgyti genų iš bakterijų, bet tai nėra dažnas reiškinys, – sako B. A. Vinatzeris. - Todėl niekada nesitikėjau, kad šis grybų genas yra bakterinės kilmės.“
Mokslininkai žinojo, kad grybai gali inicijuoti ledo kristalizaciją, nuo pat dešimtojo dešimtmečio pradžios. Tačiau tik neseniai pažanga DNR sekvenavimo ir kompiuterijos srityse leido jiems sekvenuoti konkrečios grybų klasės - Mortierellacae šeimos - genomus ir atrasti geną, koduojantį ledo kristalizacijos baltymą.
Perspektyvos maisto ir medicinos srityse
Nors jie vis dar nežino, kaip grybai pasinaudoja įgytu genu, tyrėjai pastebėjo, kad grybai ilgainiui jį modifikavo, kad jis taptų dar geresnis. O tai reiškia, kad ir pritaikymas žmonių labui taip pat tampa geresnis.
Grybų gaminami ledo kristalizacijos baltymai skiriasi nuo bakterinės kilmės baltymų tuo, kad jie yra be ląstelių ir tirpūs vandenyje. Dėl šių skirtumų grybų molekulės tampa patrauklesnės bioįkvėptose šaldymo technologijose ir dirbtiniuose oro sąlygų pakeitimuose.
Pavyzdžiui, gaminant šaldytus maisto produktus, grybų molekulė būtų saugesnė už bakterinę, nes grybas išskiria tik ledo kristalizacijos molekulę, o bakteriniam ledo kristalizacijos procesui reikėtų visos bakterinės ląstelės.
„Tai didelis privalumas maisto gamybos srityje, nes turite tik šį vieną aiškiai apibrėžtą baltymą ir galite atsikratyti visko kito“, – sakė V. Vinatzeris, kuris taip pat dirba Fralino Gyvybės Mokslų centre. „Yra galimybė sukurti saugų, veiksmingą priedą, kuris padėtų ruošiant šaldytus maisto produktus.“
Kitas galimas grybų ledo kristalizacijos panaudojimas – ląstelių, tokių kaip audiniai, sperma, kiaušinėliai ir embrionai, kriokonservavimas.
„Pridėjus grybų ledo kristalizatorių, kuris yra palyginti maža molekulė, vanduo aplink ląstelę užšąla daug anksčiau, nei tampa labai šaltas, taip apsaugant jautrią ląstelę viduje, – aiškina B. A. Vinatzeris. - To negalima padaryti naudojant bakterijas, nes tektų pridėti visas bakterijų ląsteles.“
Poveikis debesims ir klimato modeliams
Pasak B. A. Vinatzerio, ledo kristalizacija taip pat svarbi klimato modeliams. Klimato modeliai prognozuoja, kiek spinduliuotės debesys atspindi į kosmosą ir kiek jos pasiekia Žemę. Ledas debesyse leidžia daugiau spinduliuotės prasiskverbti iki Žemės.
„Dabar, kai žinome apie šią grybų molekulę, bus lengviau nustatyti, kiek tokių molekulių yra debesyse, – teigia mokslininkas. - O ilgainiui šie tyrimai galėtų prisidėti prie geresnių klimato modelių kūrimo.“
Parengta pagal phys.org