Работу наномоторов внутри растущей плесени засняли на видео

Ученые из Технологического института Карлсруэ засняли процессы внутри клеток растущего плесневого гриба Aspergillus nidulans. Видео и описание работы опубликованы в журнале Science Advances.

Как у всех грибов, грибница асперигилла состоит из особых нитей, которые называются гифами. Их толщина составляет всего 3 микрометра, но расти они могут со скоростью до 1,5 миллиметров в день. Растущая зона находится на кончике каждой гифы, поэтому именно в этом кончике происходят самые интенсивные биохимические процессы. Туда все время прибывают пузырьки-везикулы, которые привозят активные биологические молекулы. Их концентрация и указывает направление роста.

Клеточная стенка грибов состоит из хитина – того же вещества, из которого строится и панцирь ракообразных, и твердые оболочки и надкрылья насекомых. Чтобы понаблюдать рост кончиков гиф, ученые присоединили флуоресцентную метку к белку ChsB, который синтезирует хитин для новых клеток.

Высокочувствительный световой микроскоп позволил заснять движение отдельных везикул. Оказалось, что маленькие пузырьки с грузом могут двигаться с двумя разными скоростями и из центра клетки к гифам и обратно. Ученым удалось выяснить, что в транспортировке этих пузырьков участвует два типа наномоторов, «шагающих» по микротрубочкам – компонентам «скелета» клетки. Медленные пузырьки транспортируются белком кинезином-3, который везет их к другому типу пузырьков – ранним эндосомам. Быстрые везикулы перемещает кинезин-1, а содержащиеся в них белки должны будут выделиться наружу, чтобы стимулировать рост гиф с внешней стороны.

Около 60 видов рода Aspergillus относятся к патогенным, то есть вызывают грибковые заболевания. Некоторые виды производят антибиотики, участвуют в ферментировали продуктов, а также помогают синтезировать различные вещества для нужд химической промышленности (например, лимонную кислоту). Многие из них также формируют плесень на еде. Поэтому изучение роста этих грибов имеет не только медицинское, но и экономическое значение.