Як цвілеві гриби були приручені людьми

Спеціалісти з Університету Вандербільта вирішили з'ясувати, як стародавнім пивоварам вдалося «одомашнити» гриб аспергилл і змусити його співпрацювати з дріжджами, НЕ синтезуючи при цьому токсіни.

Что спільного між коровою, собакою, кішкою і, наприклад, кукурудзою? Це все одомашнені організми. Що стосується тварин і рослин, то вчені вже давно з'ясували, які генетично зміни відбулися в них після їх одомашнення людиною. А от з мікроорганізмами все не так ясно, у їх вивченні наука просунулася не дуже далеко.

Отчасті це пов'язано з тим, що люди навіть не замислюються, що вино, сир, пиво, кислу капусту створюють певні штами грибів та бактерій, які пройшли такий же шлях одомашнення, як собаки і корови. Очевидно, що цей процес не міг пройти безслідно, і якісь зміни повинні були відбитися в геномі, але що це були за зміни, ученим досі було неізвестно.

Ізученіем цієї проблеми займається дуже мало вчених, і фахівці з Вандербільта одні з них. Вони вивчили гриб Aspergillus oryzae, використовуваний у виробництві соєвого соусу, саке і місо. Його найближчий родич Aspergillus flavus. Незважаючи на те, що їх геноми відрізняються всього на 0,5%, різниця між цими двома видами величезна: A. oryzae абсолютно нешкідливий, в той час як A. flavus є патогеном, заражающим сільськогосподарські культури і синтезують смертельно небезпечна речовина афлатоксин.

«Приручили» цей гриб далекосхідні пивовари. Вони помітили, що аспергилл не просто не псував смак кінцевого продукту токсинами, а, навпаки, поліпшував його. Вони ізолювали плесень і помістили її в тепличні умови. Так як тепер у гриба були в надлишку, захищатися ні від кого не треба було, то його метаболізм змістився в бік перетворення крохмалю в цукру. Аспергилл почав синтезувати нові ферменти, які б допомагали йому максимально ефективно справлятися з цим завданням. При цьому вторинні метаболіти, що виробляють засоби захисту від конкурентів, в даній ситуації ставали неактуальні.

Такім чином, в умовах відсутності конкурентної боротьби A. Oryzae втратив свої токсичні властивості. На відміну від рослин і тварин, у яких в результаті одомашнювання змінилися тільки параметри росту, зовнішній вигляд і продуктивність, у випадку з грибом мало місце «метаболічну одомашнення».

По матеріалами Sciencemagiс.ru