버섯은 과학자들을 당황하게하면서 환각을 두 번 진화시켰다

두 개의 경로, 하나의 분자

우수성 ‘미세 균형’의 클러스터 내에서 수행 된이 연구는 곰팡이가 처음으로 서로 독립적으로 psilocybin을 생산하는 능력을 개발 한 것을 처음으로 보여줍니다. 하는 동안 psilocybe 종은이 목적으로 알려진 효소 툴킷을 사용하고, 섬유 캡 버섯은 완전히 다른 생화학 무기고를 사용하지만 동일한 분자에 도달합니다. 이 발견은 수렴 진화의 예로 간주됩니다. 다른 종들이 독립적으로 비슷한 특성을 개발했지만 ‘마법 버섯’은 그렇게하는 데있어 자신의 길을 갔다.

곰팡이 게놈의 단서 검색

Hoffmeister 팀의 연구 및 박사 과정 연구원 인 Tim Schäfer는 다음과 같이 설명합니다. “그것은 두 개의 다른 워크샵을 보는 것과 같았지만 궁극적으로 동일한 제품을 전달하는 것과 같았습니다. 섬유 캡에서 우리는 발견 된 것과 관련이없는 독특한 효소 세트를 발견했습니다. psilocybe 버섯. 그럼에도 불구하고, 그들은 모두 psilocybin을 형성하는 데 필요한 단계를 촉진합니다. “

연구원들은 실험실에서 효소를 분석했습니다. Innsbruck Chemist Bernhard Rupp에 의해 생성 된 단백질 모델은 반응 순서가 알려진 것과 크게 다르다는 것을 확인했습니다. psilocybe. Schäfer는“여기서 자연은 실제로 동일한 활성 화합물을 두 번 발명했습니다.

그러나, 왜 그러한 두 그룹의 곰팡이 그룹이 동일한 활성 화합물을 생성 하는가? 호프 메이스터는“진정한 대답은 우리는 모른다”고 강조한다. “자연은 이유없이 아무것도하지 않습니다. 따라서 숲의 섬유 캡 버섯에는 이점이 있어야합니다. psilocybe 이 분자를 생산하는 분뇨 또는 목재 뿌리 덮개에있는 종 – 우리는 아직 그것이 무엇인지 모릅니다. “

“가능한 한 가지 가능한 이유는 Psilocybin이 포식자를 막기위한 것이기 때문일 수 있습니다. 가장 작은 부상조차 원인이됩니다. psilocybe 버섯은 화학 연쇄 반응을 통해 파란색으로 변하기 위해 Psilocybin의 파괴 생성물을 나타냅니다. 아마도 분자는 화학 방어 메커니즘의 한 유형 일 것입니다. “라고 Hoffmeister는 말합니다.

생명 공학을위한 더 많은 도구

다른 곰팡이가 궁극적으로 동일한 분자를 생산하는 이유는 여전히 불분명하지만 그럼에도 불구하고 발견은 실질적인 영향을 미칩니다. “이제 우리는 추가 효소에 대해 알고 있으므로 Psilocybin의 생명 공학 생산을위한 도구 상자에 더 많은 도구가 있습니다”라고 Hoffmeister는 설명합니다.

Schäfer는 또한 다음과 같이 생각합니다. “우리는 복잡한 화학 합성이 필요하지 않고 생물 반응기에서 의약품을위한 Psilocybin의 향후 생산에 기여하기를 바랍니다.” Jena의 Leibniz-Hki에서 Hoffmeister의 팀은 산업과 같은 규모의 Psilocybin과 같은 천연 제품을 생산하기위한 프로세스를 개발하는 Bio Pilot Plant와 긴밀히 협력하고 있습니다.

동시에,이 연구는 곰팡이가 사용하는 다양한 화학 전략과 환경과의 상호 작용에 대한 흥미로운 통찰력을 제공합니다. 따라서 공동 연구 센터 Chembiosys의 중심 질문과 Friedrich Schiller University Jena의 우수성 ‘미세 균형’의 균형 균형을 다루고 있으며,이 작업은 독일 연구 재단 (DFG)에 의해 수행되고 자금을 지원 받았다. CRC Chembiosys는 천연 화합물이 생물학적 공동체를 어떻게 형성하는지 조사하는 반면, 우수 클러스터는 미생물과 환경의 복잡한 역학에 중점을 둡니다.