Одноклеточные динофлагелляты - светящийся фермент

odnokletochnye-dinoflagelljaty-svetjashhijsja-ferment

 Светящиеся одноклеточные динофлагелляты запускают свою иллюминацию от движения в толще воды: электрический импульс, возникающий в результате механического стимула, открывает ионные каналы, работа которых и активирует светящийся фермент.
 Ученым удалось окончательно раскрыть загадку свечения динофлагеллят — морских простейших, составляющих значительную часть пелагического планктона. Некоторые группы этих одноклеточных, такие как ночесветки, обладают способностью к биолюминесценции. Собираясь вместе, они могут быть замечены даже из космоса: огромная океаническая поверхность испускает голубоватый свет.
 О биолюминесценции этих простейших было вполне известно достаточно, но общая картина не складывалась. Да, они могут начать светиться в ответ на механические или химические раздражители; да, за свечение у них отвечает фермент люцифераза, заключенная в специальные мембранные емкости — сцинтиллоны. Но как именно клетка включает свою люциферазу, выяснилось только сейчас, после генетического анализа одного из светящихся динофлагеллят.
 Ученые знали, что искать: еще 40 лет назад было сделано предположение, что эти простейшие обладают потенциалзависимым протонным каналом. Так называют мембранный белковый комплекс, который в ответ на электрический импульс (изменение потенциала) пропускает протоны, ионы водорода, с одной стороны мембраны на другую. Такие потенциалзависимые каналы есть у человека, мышей и примитивных морских хордовых асцидий. И вот гены, необходимые для синтеза белков такого канала, были обнаружены и у динофлагеллят.
 По мнению ученых, биолюминесцентный аппарат этих простейших работает так. При движении в толще воды механические силы вызывают электроимпульс, который устремляется внутрь клетки, к специальной вакуоли. Эта вакуоль, полый мембранный пузырек, наполнена протонами. С ней соединены сцинтоллоны — мембранные пузырьки со светящимся ферментом люциферазой. Когда к вакуоли приходит электрический импульс, между ней и сцинтиллоном открываются протонные ворота. Ионы водорода перетекают в сцинтиллон и закисляют среду в нем, что делает возможным протекание биолюминесцентной реакции.
 Лучше всего свечение этих простейших можно наблюдать в период размножения: число одноклеточных становится таким, что морская вода напоминает молоко — правда, уж слишком ярко-голубого цвета (светящиеся в темноте Гиппслендские озера Австралии). Впрочем, любоваться динофлагеллятами следует с осторожностью: многие из них вырабатывают опасные для человека и животных токсины, поэтому, когда их становится слишком много, получать эстетическое удовольствие от светящегося прилива будет безопаснее на берегу.

Источник 

© 2013-2014 «Факты планетарных масштабов». Если вы цитируете наш сайт, не забывайте всегда указывать ссылку на planeta-faktov.ru
Использование материалов сайта в коммерческих целях запрещено. Для правообладателей - страница «контакты». Большая часть информации берётся из открытых
источников в интернете и является обзором средств массовой информации, не может претендовать на безусловную истину, предоставлена для ознакомления, анализа и обсуждения.
Карта сайта (категории: планета Земля, космические явления, космическая техника, исследования планет, человек в космосе, снимки Марса HD (HiRISE), авторские статьи)