У Каліфорнії популяції смертельно отруйного гриба «Amanita phalloides», відомого як Death Cap, виробляють нові токсичні сполуки. Йдеться про інвазивні штами, що відрізняються від європейських за складом вторинних метаболітів. Дослідження опубліковане в «Proceedings of the National Academy of Sciences». Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Еволюція гриба Death Cap у Каліфорнії
Смертельно отруйний гриб Amanita phalloides відповідальний приблизно за 90% летальних випадків отруєння грибами у світі. Вид є аборигенним для Європи, однак у ХХ столітті поширився до Північної Америки, Австралії та інших регіонів. У Каліфорнії його зафіксували ще в 1930-х роках — імовірно разом із декоративними деревами, з якими гриб утворює мікоризу.
Нове дослідження лабораторії Anne Pringle з University of Wisconsin–Madison, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало: інвазивні популяції у Каліфорнії синтезують пептиди без так званої «лідерної послідовності». Раніше вважалося, що така амінокислотна ділянка є обов’язковою для формування токсичних вторинних метаболітів.
Вторинні метаболіти — це сполуки, які не потрібні для базового росту організму, але забезпечують захист або конкурентні переваги. У випадку Amanita phalloides ключову роль відіграють аматоксини, зокрема α-аманітин. Ці речовини блокують фермент РНК-полімеразу II в клітинах людини, порушуючи синтез білка та призводячи до тяжкого ураження печінки. Саме аматоксини є причиною більшості смертельних отруєнь цим грибом.
Гени родини MSDIN кодують попередники таких токсичних пептидів. Після синтезу вони модифікуються ферментами та перетворюються на активні токсини. Дослідники встановили, що «безлідерні» пептиди експресуються на кілька порядків активніше, ніж інші сполуки, а їхній рівень у каліфорнійських популяціях вищий, ніж у європейських.
Інвазивний гриб і екосистема Каліфорнії
Amanita phalloides демонструє типові ознаки інвазивного виду: швидке поширення, формування щільних локальних популяцій та генетичну диверсифікацію. За спостереженнями дослідників, під одним деревом у каліфорнійських лісах може зростати понад 40 плодових тіл, що є нетиповим для більшості місцевих грибів.
Гриб утворює мікоризні зв’язки з деревами, зокрема з дубами. Через ці симбіотичні відносини він отримує поживні речовини, а також впливає на структуру ґрунтової мікробіоти. Зміна хімічного профілю вторинних метаболітів потенційно може впливати на взаємодію з іншими грибами та мікроорганізмами, посилюючи конкурентні переваги інвазивної популяції.
Науковці поки не роблять остаточних висновків щодо масштабів екологічного впливу. Однак поєднання генетичної варіативності та підвищеної експресії нових пептидів свідчить про адаптивні зміни виду в новому середовищі. Це означає, що інвазивні популяції не є статичними копіями європейських, а продовжують еволюціонувати.
Генетична варіативність і нові механізми токсичності
Попередні роботи тієї ж дослідницької групи показали, що після появи в США гени MSDIN зазнали диверсифікації. Нові результати доповнюють цю картину, демонструючи альтернативні механізми біосинтезу токсинів.
Раніше вважалося, що лідерна послідовність є універсальною структурною ознакою для пептидів цього класу. Виявлення сполук без такої ділянки розширює розуміння біохімії грибів і ставить нові питання щодо регуляції їхньої токсичності. Дослідники підкреслюють, що наразі невідомо, чи впливають нові пептиди безпосередньо на рівень небезпеки для людини, однак їхня висока експресія може мати екологічне значення.
З практичного погляду Amanita phalloides залишається одним із найнебезпечніших грибів у світі. Споживання навіть одного плодовогo тіла може спричинити гостру печінкову недостатність. Саме тому фахівці наголошують на необхідності обережності під час збору дикорослих грибів у регіонах, де вид поширений.
