Skażenie żywności grzybami w najlepszym wypadku skończy się dłuższą wizytą w toalecie, a w najgorszym może zagrażać życiu. Okazuje się jednak, że wystarczy usunąć tylko jedno białko, by uniemożliwić grzybom produkcję mykotoksyn. Zespół uczonych z Maynooth University pod kierunkiem dr Özgüra Bayrama odkrył i scharakteryzował kompleks zbudowany z czterech białek, z których wszystkie są wspólne dla grzybów i komórek ssaków (w tym ludzi). Szczegóły opisano w czasopiśmie PLOS Genetics.
Czytaj też: Aktywność seksualna Candida auris. Tak grzyby nabywają lekooporności
Dr Özgür Bayram mówi:
Nasze odkrycia silnie sugerują, że odporność grzybów i ssaków wykorzystuje podobne cząsteczki białkowe do kontroli ich mechanizmów obrony immunologicznej.
Grzyby i ludzie
Mykotoksyny to rodzaj toksyn wytwarzanych przez grzyby. Nie tylko psują one żywność, ale mogą także powodować choroby. Jednymi z niebezpieczniejszych są tzw. aflatoksyny, które powodują marskość wątroby, a długofalowo wywołują nowotwory. Niestety, do tej pory naukowcy nie znali wszystkich szczegółów związanych z produkcją mykotoksyn u grzybów.
Teraz zespół dr Bayrama zidentyfikował grupę białek odpowiedzialnych za produkcję mykotoksyn u grzybów Aspergillus nidulans. Wystarczy je “wyłączyć”, by zapobiec tworzeniu szkodliwych substancji, a tym samym potencjalnie oszczędzić żywność i nasze życie.
Kompleks STRIPAK, bo o nim mowa, działa jak klucz uruchamiający samochód. Odkryto, że u A. nidulans cztery białka łączą się i tworzą wspomniany klucz. Wykorzystując modyfikacje genetyczne potwierdzono, że gdy brakuje któregokolwiek z białek, produkcja mykotoksyn się nie rozpocznie.
Dr Özgür Bayram dodaje:
Kolejne etapy tej pracy obejmują zastosowanie tej wiedzy do innych bardziej istotnych gatunków grzybów strzępkowych, takich jak Aspergillus flavus i Aspergillus fumigatus. Aspergillus flavus wytwarza niebezpieczne związki, takie jak aflatoksyny, które powodują skażenie upraw i raka wątroby, natomiast Aspergillus fumigatus wytwarza toksyny, takie jak gliotoksyna, które mogą powodować śmiertelne infekcje u osób z obniżoną odpornością.
Kompleks białkowy, znany jako Striatin-interacting Phosphatase and Kinase (STRIPAK), okazał się być krytyczny dla wzrostu grzybów, rozwoju i produkcji wtórnych metabolitów u pleśni Aspergillus nidulans. Grzyby wytwarzają wtórne metabolity, takie jak antybiotyki, mykotoksyny, związki przeciwnowotworowe i insektycydy, które wykazują silne właściwości bioaktywne wobec innych organizmów.
Czytaj też: Grzyby potrafią się komunikować, a ich “mowa” jest zaskakująco podobna do ludzkiej
Kompleks STRIPAK jest konserwatywny wśród organizmów eukariotycznych, w tym grzybów i ssaków. Kontroluje on wiele procesów komórkowych, takich jak rozwój, transport komórkowy, różnicowanie komórek macierzystych i funkcje serca.
Szacuje się, że grzyby i organizmy grzybopodobne, zwane lęgniowcami, niszczą co roku 1/3 upraw żywności na świecie. Gdyby udało się zapobiec temu skażeniu, zaoszczędzona żywność wystarczyłaby na wyżywienie 800 mln ludzi w 2022 roku.