Радиосинтез (метаболизм)
Радиосинтез — это теоретически обоснованный захват и метаболизм живыми организмами энергии ионизирующего излучения , аналогично фотосинтезу . Метаболизм ионизирующего излучения был теоретически обоснован еще в 1956 году русским микробиологом С.И. Кузнецовым. [1]
Начиная с 1990-х годов исследователи Чернобыльской АЭС обнаружили около 200 видов, по-видимому, радиотрофных грибов, содержащих пигмент меланин, на стенах реакторного помещения и в окружающей почве. [2] [3] Такие «меланизированные» грибы также были обнаружены в бедных питательными веществами высокогорных районах, которые подвергаются высокому уровню ультрафиолетового излучения. [4]
После украинских результатов американская группа из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Йешива в Нью-Йорке начала экспериментировать с радиационным воздействием на меланин и меланизированные грибы. Они обнаружили, что ионизирующее излучение увеличивает способность меланина поддерживать важную метаболическую реакцию, и что грибы Cryptococcus neoformans растут в три раза быстрее, чем обычно. [5] [4] Микробиолог Екатерина Дадачева предположила, что такие грибы могут служить источником питания и радиационной защиты для межпланетных астронавтов , которые будут подвергаться воздействию космических лучей . [4]
В 2014 году американская исследовательская группа получила патент на метод усиления роста микроорганизмов посредством увеличения содержания меланина. Изобретатели этого процесса утверждали, что их грибы используют радиосинтез, и выдвинули гипотезу, что радиосинтез мог играть роль в ранней жизни на Земле, позволяя меланизированным грибам действовать как автотрофы . [6]
С октября 2018 года по март 2019 года НАСА проводило эксперимент на борту Международной космической станции для изучения радиотрофных грибов как потенциального радиационного барьера для вредного излучения в космосе. Радиотрофные грибы также имеют множество возможных применений на Земле, включая потенциально метод утилизации ядерных отходов или использование в качестве высотного биотоплива или источника питания. [7]
Ссылки
- ^ Кузнецов, СИ (1 марта 1956 г.). «К вопросу о возможности «радиосинтеза»". Микробиология ( на русском языке). 25. ОСТИ 4367507.
- ^ Жданова, НН; Василевская, АИ; Артышкова, ЛВ; Садовников, ЮС; Лашко, ТН; Гаврилюк, ВИ; Дайтон, Дж. (июль 1994 г.). «Изменения в сообществах микромицетов в почве в ответ на загрязнение долгоживущими радионуклидами, выброшенными в результате аварии на Чернобыльской АЭС». Mycological Research . 98 (7): 789– 795. doi :10.1016/S0953-7562(09)81057-5.
- ^ Жданова, Нелли Н.; Тугай, Татьяна; Дайтон, Джон; Желтоножский, Виктор; Макдермотт, Патрик (сентябрь 2004 г.). «Ионизирующее излучение привлекает почвенные грибы». Mycological Research . 108 (9): 1089– 1096. doi :10.1017/S0953756204000966. PMID 15506020.
- ^ abc Balter, Michael (23 мая 2007 г.). «Подвергшись радиационному воздействию, грибки процветают». Science . Получено 2 ноября 2017 г. .
- ^ Дадачова, Екатерина; Брайан, Рут А.; Хуан, Сяньчунь; Моадель, Тиффани; Швейцер, Эндрю Д.; Айзен, Филипп; Носанчук, Джошуа Д.; Касадеваль, Артуро (23 мая 2007 г.). «Ионизирующее излучение изменяет электронные свойства меланина и усиливает рост меланизированных грибков». PLOS ONE . 2 (5): e457. Bibcode : 2007PLoSO...2..457D. doi : 10.1371 /journal.pone.0000457 . PMC 1866175. PMID 17520016.
- ^ Патент США B2 8652827 B2, Дадахова, Екатерина; Брайан, Рут; Касадеваль, Артуро, «Радиосинтез как альтернативный процесс использования энергии в меланизированных организмах и его применение», опубликован 18 февраля 2014 г., передан Медицинскому колледжу Альберта Эйнштейна Университета Йешива
- ^ «Подробности эксперимента».
