Радиостимуляция грибов

Cryptococcus neoformans под микроскопом

Впервые радиотрофные грибы были описаны в 1991 году в составе чёрной плесени из Чернобыльской АЭС[2][3].

Явление радиостимуляции грибов было обнаружено группой исследователей из Нью-Йоркского медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна Иешивы-университета под руководством Екатерины Дадачовой в 2006 году (публикация в мае 2007 года)[1]. Они показали, что три грибка, содержащих пигмент меланин — Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis и Cryptococcus neoformans — увеличивали биомассу и накапливали ацетат быстрее в среде, где уровень радиации был в 500 раз выше нормального. Подвергание клеток C. neoformans радиационному воздействию быстро, в течение 20—40 минут, вызывало изменение химических свойств меланина и увеличивало скорость переноса электронов, опосредуемого меланином (восстановление феррицианида с помощью NADH), в 3—4 раза по сравнению с обычными клетками. Можно сказать, что грибки превращали энергию гамма-излучения в химическую энергию[3], которая далее использовалась для их роста. Схожий эффект на способность меланина к переносу электронов наблюдался при воздействии неионизирующего излучения, так что, может быть, грибки способны использовать для своего роста не только радиацию, но также свет и теплоту[1].

Вообще, меланин встречается в живой природе повсеместно. Меланизированные организмы часто доминируют в некоторых экстремальных местообитаниях, например, в почвах, содержащих радионуклиды. Впрочем, в отсутствие радиации некоторые не-меланизированные грибки (мутанты по пути синтеза меланина) растут быстрее меланизированных. Этот феномен объясняется, по-видимому, тем, что молекулы меланина мешают прохождению питательных веществ через клеточную стенку гриба и, кроме того, росту препятствуют токсичные промежуточные соединения синтеза меланина[1]. Это соответствует представлению о том, что многие грибы способны синтезировать меланин, но делают это не постоянно, а лишь под воздействием внешних стимулов или на разных стадиях развития[4].

Открытое явление может быть использовано для защиты здоровых тканей от ионизирующей радиации при радиотерапии[5]. Кроме того, оно интересно для астробиологии как показатель приспособляемости жизни к экстремальным условиям существования[6][7].

• Радиорезистентность — способность организма противостоять негативному действию излучения.