Международная группа исследователей обнаружила белки грибов, способные запускать процесс образования льда даже при сравнительно высоких отрицательных температурах. Открытие может помочь лучше понять формирование облаков и в перспективе использоваться для более безопасного управления погодными процессами. Об этом 12 марта сообщили на новостном портале Phys.org.
Ученые установили, что некоторые грибы вырабатывают особые белковые молекулы — так называемые центры кристаллизации льда. Эти молекулы способны инициировать превращение жидкой воды в лед, что играет важную роль в атмосферных процессах. Подобные частицы используются и в технологии засеивания облаков. В ходе такого процесса в атмосферу вводятся вещества, которые помогают каплям воды превращаться в кристаллы льда. По мере роста кристаллы становятся тяжелее и выпадают из облаков, в итоге превращаясь в дождь.
Традиционно для этих целей применяется йодид серебра — вещество, которое считается токсичным. По мнению ученых, грибковые белки могут стать более безопасной альтернативой для подобных технологий. Как пояснил один из авторов исследования, профессор Борис Винацер, если удастся наладить дешевое производство таких белков, их можно будет использовать для безопасного засеивания облаков и регулирования осадков.
Ученые также выяснили, что ген, отвечающий за образование ледообразующего белка, вероятно, появился у грибов в результате горизонтального переноса генов от бактерий сотни тысяч или даже миллионы лет назад. Подобный обмен генетической информацией между организмами встречается редко, что делает открытие особенно интересным с точки зрения эволюции.
Исследователи обнаружили этот ген у грибов семейства Mortierellaceae благодаря современным методам секвенирования ДНК и биоинформатического анализа. Ранее было известно, что грибы могут инициировать образование льда, однако точный молекулярный механизм оставался неизвестным. Помимо влияния на атмосферные процессы грибковые белки могут найти применение в промышленности и медицине. Например, их можно использовать при производстве замороженных продуктов: в отличие от бактерий грибы выделяют только сам белок, что делает технологию более безопасной.
Еще одно потенциальное направление — криоконсервация клеток, тканей и эмбрионов. Раннее образование льда вокруг клетки может защищать ее структуру от повреждений при сильном охлаждении. По словам исследователей, понимание того, сколько подобных молекул присутствует в облаках, может также помочь улучшить климатические модели, поскольку лед в облаках влияет на количество солнечного излучения, достигающего поверхности Земли.
В журнале Nature 11 марта сообщили, что в Германии группа ученых показала возможность частичного восстановления функциональной активности мозга мышей после глубокого замораживания.
Все важные новости — в канале «Известия» в мессенджере МАХ