Radioestimulación de hongos

La radioestimulación de hongos  es un fenómeno de aceleración del metabolismo de varios hongos microscópicos cuando se exponen a radiación ionizante [1] .

Mecanismo

Por primera vez, los hongos radiotróficos se describieron en 1991 como parte del moho negro de la planta de energía nuclear de Chernobyl [2] [3] .

El fenómeno de la radioestimulación de los hongos fue descubierto por un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina de Nueva York que lleva el nombre de la Universidad Albert Einstein Yeshiva bajo la dirección de Ekaterina Dadachova en 2006 (publicado en mayo de 2007) [1] . Demostraron que tres hongos que contienen melanina , Cladosporium sphaerospermum , Wangiella dermatitidis y Cryptococcus neoformans , aumentaron la biomasa y acumularon acetato más rápido en un entorno donde los niveles de radiación eran 500 veces más altos de lo normal. La exposición de las células de C. neoformans a la radiación rápidamente, en un plazo de 20 a 40 minutos, provocó un cambio en las propiedades químicas de la melanina y aumentó la tasa de transferencia de electrones mediada por la melanina (reducción del ferricianuro por NADH ) entre 3 y 4 veces en comparación con las células normales. . Podemos decir que los hongos convirtieron la energía de la radiación gamma en energía química [3] , que luego fue utilizada para su crecimiento. Se observó un efecto similar en la capacidad de la melanina para transportar electrones cuando se expuso a la radiación no ionizante, por lo que puede ser que los hongos sean capaces de utilizar no solo la radiación, sino también la luz y el calor para su crecimiento [1] .

En general, la melanina se encuentra en todas partes en la vida silvestre. Los organismos melanizados a menudo dominan algunos hábitats extremos, como los suelos que contienen radionúclidos . Sin embargo, en ausencia de radiación, algunos hongos no melanizados ( mutantes a lo largo de la ruta de síntesis de melanina ) crecen más rápido que los melanizados. Este fenómeno aparentemente se explica por el hecho de que las moléculas de melanina interfieren con el paso de nutrientes a través de la pared celular del hongo y, además, el crecimiento se ve obstaculizado por intermediarios tóxicos en la síntesis de melanina [1] . Esto corresponde a la idea de que muchos hongos son capaces de sintetizar melanina, pero no lo hacen constantemente, sino solo bajo la influencia de estímulos externos o en diferentes etapas de desarrollo [4] .

Aplicación

El fenómeno abierto se puede utilizar para proteger los tejidos sanos de la radiación ionizante durante la radioterapia [5] . Además, es interesante para la astrobiología como indicador de la adaptabilidad de la vida a condiciones extremas de existencia [6] [7] .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 Dadachova E., Bryan RA, Huang X., Moadel T., Schweitzer AD, Aisen P., Nosanchuk JD, Casadevall A. La radiación ionizante cambia las propiedades electrónicas de la melanina y mejora el crecimiento de hongos melanizados   // PLoS ONE  : diario. - 2007. - vol. 2 , núm. 5 . — P.e457 . - doi : 10.1371/journal.pone.0000457 . —PMID 17520016 .
  2. ↑ T. I. Tugay, N. N. Zhdanova, V. A. Zheltonozhsky, L. V. Sadovnikov. MANIFESTACIÓN DE PROPIEDADES RADIADAPTATIVAS EN HONGOS MICROSCÓPICOS, DURANTE LARGO TIEMPO EN TERRITORIOS CON ANTECEDENTES DE RADIACIÓN AUMENTADOS TRAS EL ACCIDENTE EN LA CHNPP  // Biología de la Radiación. Radioecología. - 2007. - T. 47 , núm. 5 . - S. 543-549 .
  3. ↑ 1 2 Science News, Dark Power: Pigment parece hacer un buen uso de la radiación , semana del 26 de mayo de 2007; vol. 171, núm. 21, pág. 325 de David Castelvecchi
  4. ↑ Calvo AM, Wilson RA, Bok JW, Keller NP Relación entre el metabolismo secundario y el desarrollo fúngico  //  Microbiology and Molecular Biology Reviews : diario. — Sociedad Americana de Microbiología, 2002. - vol. 66 , núm. 3 . - Pág. 447-459 . -doi : 10.1128/ MMBR.66.3.447-459.2002 . — PMID 12208999 .
  5. ↑ Revskaya E. et al. La dispersión de Compton por escudos internos basados ​​en hongos que contienen melanina proporciona protección del tracto gastrointestinal de la radiación ionizante   // Cancer Biother . Radiofarmacia. : diario. - 2012. - vol. 27(9) . - Pág. 570-576 . doi : 10.1089 / cbr.2012.1318 . — PMID 23113595 .
  6. ↑ Dartnell L. Restricciones biológicas sobre la habitabilidad   // Astronomía y geofísica : diario. - 2011. - vol. 52(1) . — Pág. 1.25 . -doi : 10.1111 / j.1468-4004.2011.52125.x .
  7. ↑ GostinÄ ar C., Grube M., De Hoog S., Zalar P., Gunde-Cimerman N. Extremotolerancia en hongos: evolución al límite  //  FEMS Microbiology Ecology : diario. - 2010. - Vol. 71(1) . — Pág. 2 . -doi : 10.1111 / j.1574-6941.2009.00794.x .