Co wcinają grzyby? Szeroko zakrojone badania bioinformatyków

środa, 23 sierpnia 2017

Grzyby - w przeciwieństwie do roślin - to organizmy cudzożywne. W odróżnieniu jednak od zwierząt, trudno poznać ich wszystkie zwyczaje żywieniowe. Przekrojowe badania polskich bioinformatyków analizują, czym mogą odżywiać się poszczególne gatunki grzybów.

Grzyby to nie tylko podgrzybki i muchomory. To królestwo naprawdę różnorodne. Należą do niego np. mikoryzowe trufle, owadobójcze maczużniki, czy powodujący obecnie masowe wymieranie płazów gatunek Batrachochytrium dendrobatidis. Wśród grzybów jest też mnóstwo gatunków pleśni, które np. powodują butwienie drzewa czy drożdży - znanych piekarzom. A to tylko niektóre z gatunków, których odżywianiu przyglądali się polscy bioinformatycy.

"Grzyby to organizmy cudzożywne. Żeby pozyskać pożywienie, muszą np. wydzielić na zewnątrz enzymy trawiące" - opowiada w rozmowie z PAP dr Anna Muszewska z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN. Badacze z Polski - naukowcy IBB i z Uniwersytetu Warszawskiego - pod lupę wzięli proteazy serynowe grzybów - ważne enzymy służące do trawienia białek.

W badaniach, opublikowanych we wtorek w "Scientific Reports" (dr Muszewska jest ich główną autorką) naukowcy przeanalizowali takie enzymy trawienne zapisane w informacji genetycznej ponad 600 grzybów. Dzięki temu wiemy nie tylko to, na czym dany grzyb lubi żerować, ale również co jest w stanie strawić. A to nie jest wcale takie oczywiste.

Kiedy w restauracji zamówimy stek, dostaniemy inaczej wyglądające sztućce, niż kiedy zamówimy rybę albo homara. Podobnie jest na poziomie mikro. Aby rozłożyć białka zwierzęce, potrzebne są inne enzymy, niż aby strawić białka roślinne.

Chodzi o to, że enzymy trawienne działają trochę jak noże (czy może nożyczki). Służą do cięcia pewnych konkretnych białek na części - aminokwasy. Te pocięte fragmenty później wykorzystywane są przez organizm do budowy własnych białek. Organizm dysponuje mnóstwem takich bardzo różnych specjalistycznych białkowych "sztućców".

Możemy się więc spodziewać, że organizmy, które odżywiają się roślinami, będą wytwarzać mnóstwo nożyków do cięcia białek roślinnych. A w patogenach zwierząt będzie więcej enzymatycznych sztućców, które pomogą trawić żywe tkanki zwierzęce. Dotąd były to jednak tylko hipotezy. W publikacji z "Scientific Reports" naukowcy potwierdzili te domysły. Okazuje się, że po tym, jakimi molekularnymi "sztućcami" dysponuje organizm, można poznać, co znajduje się w jego menu.

Polscy badacze zrobili najszerzej zakrojone jak dotąd badania, które pokazały, jakie sztućce do cięcia białek są na wyposażeniu konkretnych grzybów. Naukowcy analizowali proteomy grzybów, czyli zbiory wszystkich białek, jakie są w organizmie - odtworzone z genomu.

"Przeanalizowaliśmy 40 tys. białek z 634 proteomów grzybów. Grzybom przypisane były etykiety z informacjami, gdzie dany gatunek żyje, czym się odżywia albo np. czy żyje w symbiozie z innymi organizmami" - opowiada badaczka. Dodaje, że w badaniach korzystano z darmowych baz danych, w których naukowcy z całego świata gromadzą wyniki swoich badań.

"Pokazaliśmy, że znając enzymy - proteazy u danego osobnika, możemy przewidywać tryb życia grzyba. I odwrotnie - patrząc na tryb życia, można częściowo przewidywać, jakie będzie miał proteazy" - podsumowuje dr Muszewska.

Badania te - jak tłumaczy specjalistka - pomogą nie tylko lepiej zrozumieć zwyczaje grzybów. Mogą też rzucić światło m.in. na to, jak przebiega infekcja grzybicza. Praca Polaków może też przydać się w biotechnologii - pomoże ustalić, jak dobierać grzyby do masowej produkcji enzymów.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

Tagi: Nauka w Polsce

Pobierz darmowe oprogramowanie
do przeglądania plików