Грибок Rhinocladiella similis, славящийся стойкостью к экстремальным условиям, сумел выжить в опыте, моделирующем марсианскую среду. Исследователи из Бразилии установили, что даже при максимальном уровне ультрафиолетового излучения (0,4 кДж/м²) и высокой концентрации перхлората магния (750 ммоль/л) — важного элемента марсианской почвы — 80% клеток гриба остались жизнеспособными. Для сравнения, у другого изученного вида, Exophiala sp., выживаемость в аналогичных условиях сократилась до 50%.
Под влиянием солей и ультрафиолета R. similis изменил морфологию: вместо традиционных нитевидных структур (гиф) он начал воспроизводить отдельные дрожжеподобные клетки. Это позволило ему экономить ресурсы в стрессовой среде. Кроме того, гриб интенсивно вырабатывал меланин — тёмный пигмент, защищающий клетки от ультрафиолетовых и химических повреждений, благодаря чему окружающая среда приобретала почти чёрный цвет.
Ученые исследовали белки грибка и обнаружили, что в экстремальных условиях он кардинально перестроил свой метаболизм. Активность процессов, отвечающих за выработку энергии, снизилась на 60%. Взамен грибок в 2,3 раза увеличил синтез фермента лакказы, участвующего в образовании меланина, и активировал белки, нейтрализующие токсины и стабилизирующие другие белковые структуры. Это свидетельствует о переходе организма в режим экстренного выживания за счёт ферментации, а не дыхания, и направлении усилий на защиту от токсичных соединений.
Источник: Alef dos Santos, Junia Schultz, Felipe Oliveira Souza, Lucas Rodrigues Ribeiro, Thiago Verano Braga, Eduardo Jorge Pilau, Edson Rodrigues-Filho, Alexandre Soares Rosado. doi: 10.1038/s41526-025-00475-y
При помощи масс-спектрометрии ученые выявили уникальные молекулы, вырабатываемые грибом в ответ на стресс. Среди них: L-фенилаланил-L-пролин и 5-оксопирролидин-2-карбонил-L-изолейцин — соединения, способствующие удержанию воды в клетках при высокой концентрации солей; деканоиларгинин — маркер повреждения белков вследствие окисления; пептиды, вероятно, связывающие избыток магния в почве. Эти вещества могут служить «уликами» для будущих марсианских экспедиций, потенциально указывая на наличие адаптированной жизни.
Исследование также подчеркивает важность использования перхлората магния (вместо натрия) для точности экспериментов, так как он доминирует в марсианских почвах.
Открытие имеет значение для как космических исследований, так и земных технологий. Для поиска жизни на Марсе оно указывает, что высокая концентрация солей и ультрафиолет не являются полным препятствием, предлагая сосредоточиться на анализе тёмных участков почвы, где может скапливаться защитный меланин. На Земле механизмы гриба для нейтрализации токсинов могут применяться в биоремедиации, например, для очищения засолённых сельскохозяйственных земель или промышленных стоков, загрязнённых тяжёлыми металлами.
Последующие шаги ученых включают изучение изменений активности генов гриба (транскриптомика) и проверку сохранности выявленных биомаркеров в ископаемых остатках. Это поможет точнее настраивать оборудование для поиска жизни в космосе.
Источник: iXBT
