Jak si muchomůrky vyrábějí jed  
Oproti dřívějším názorům vyšlo najevo, že muchomůrkové toxiny alfa-amanitin a falacidin mají v DNA své vlastní geny, které je kódují.

 

 

Zvětšit obrázek
Muchomůrka zelená. Elegantní a smrtící. Kredit: BioLib

Houby rostoucí v lese jsou sice naši vzdálení příbuzní a spoustu věcí s nimi máme společných, přesto jsou však opředené záhadami. Mnohé houby jsou krásně barevné a celé generace si marně lámou hlavy, k čemu jim to vlastně je. Navlas stejně je to s obsahovými látkami hub. Mají jich spousty, některé poskytující zajímavé zážitky, jiné zase spolehlivou smrt.

Zvětšit obrázek
Americká muchomůrka Amanita bisporigera. Také smrtící. Kredit: Michigan State University.

A zase není moc jasné, k čemu by jim měly být.

 

Opylovače nelákají, houbožravcům se podle všeho nebrání, těžká věc. Je samozřejmě možné, že jim to je k ničemu a že je to jenom taková náhoda, ale když se člověk dívá na všechny ty veselé a hodně nápadné barvy a složité směsi obsahových látek, tak se tomu tak úplně nechce věřit. Vědci v tom zatím ale docela tápou.

 


Mezi slavné houbové jedy nepochybně patří amatoxiny, které dovede syntetizovat několik muchomůrek (Amanita) a pak ještě některé čepičatky (Conocybe, Galerina) a bedly (Lepiota). U houbařů budí respekt relativně rychlým vstřebáváním a odolností vůči vysokým teplotám. Když se jim nechá volné pole působnosti, tak dovedou zcela zlikvidovat játra, přičemž pro dospělého člověka může být smrtící už zhruba 7 mg. I v případě přežití je otrava amatoxiny kvalitní zárukou celoživotních problémů s játry.

 

Asi nejvýkonnější z osmi známých amatoxinů je alfa-amanitin, důvěrně známý jed muchomůrky zelené (Amanita phalloides) či muchomůrky jízlivé (Amanita virosa). Celkem je známý od zhruba 30 různých druhů hub. Je to zvláštní cyklický peptid z osmi aminokyselin, který funguje tak, že zablokuje RNA polymerázu II. To není jen tak nějaký enzym, RNA polymeráza II je naprosto klíčový hráč při přepisu informace z DNA do RNA, podílí se na tvorbě mRNA, která slouží pro výrobu proteinů, většiny snRNA (small nuclear RNA) a nově objevených microRNA. RNA polymeráza II je pro provoz organismů zcela nepostradatelná, když nefunguje, tak nefunguje nic. Proto není divu, že inhibitor takového enzymu je smrtícím jedem.

Zvětšit obrázek
Alfa-amanitin. Úchylný peptid. Kredit: Wikipedia

 

Až doposud bylo záhadou, jak si vlastně muchůrky alfa-amanitin vyrábějí. Vědci si mysleli, že stejně jako v jiných podobných přápadech, i alfa-amanitin vyrábí nějaký veliký složitý enzym z nějakých normálnějších výchozích látek. Jenže nikdo takový enzym nenašel.
Průlom uskutečnil až tým, který vedl Jonathan Walton z Michigan State University.

 

Zvětšit obrázek
Alfa-amanitin v akci. RNA-polymeráza II nemá šanci. Kredit: Wikipedia

 

Badatelé podle svých slov použili při hledání mechanismu výroby alfa-amanitinu brutální sílu, čili novou ultrarychlou sekvenovací mašinu, pyrosekvenátor GS FLX od firmy 454 LifeSciences vlastněné nadnárodním gigantem Roche. Tenhle stroj je doopravdy brutální, osekvenuje 100 miliónů párů bází DNA za 7 a půl hodiny. To je mnohem víc, než celý genom muchomůrek.

 

 


Walton s kolegy nasadili tenhle ďábelský stroj na americkou muchomůrku Amanita bisporigera, zámořskou příbuznou naší muchomůrky zelené. Překvapivě se ukázalo, že alfa-amanitin a další zajímavý jed, opět podivný peptid složený tentokrát ze sedmi aminokyselin – falacidin ze skupiny falatoxinů, nevyrábí žádný šikovný enzym, ale že jsou oba přímo kódováni krátkými geny pojmenovanými AMA1 a PHA1.

 

Zmíněné jedy se tedy vyrábějí jako normální velké peptidy, čili proteiny. Nejprve se nahrubo nasyntetizují na ribozómech podle příslušné mRNA a pak si je muchomůrky ještě podle potřeby na pár místech mírně upraví působením některých metabolických enzymů.

Zvětšit obrázek
Pekelná mašina GS FLX od 454 LifeSciences

Když se badatelé podívali na 12 dalších druhů muchomůrek, zjistili, že geny AMA1 a PHA1 mají jenom vesměs smrtící druhy ze sekce Phalloideae.

 

 

Muchomůrek je ale po světě celkem přes 600 druhů, takže nějaký čas potrvá, než se to bude vědět s jistotou. Každopádně je jasné, že minimálně amatoxiny jsou i u jiných hub, než muchomůrek, takže se nám rýsuje zajímavý evoluční problém. Vznikly snad stejné geny u různých hub nezávisle? To by bylo dost divné, i když ne zcela nevysvětlitelné. Nebo je to tak, že geny AMA1, PHA1 a jim podobné měl společný předek všech hub, které je dneska vlastní a příbuzné nejedovaté druhy je ztratily? Nebo snad šlo o nějaké horizontální přenosy genů? Uvidíme.

 

Převratný objev má pochopitelně i praktické důsledky. Možná půjde vytvořit rychlý DNA test, který určí, zda jsou houby v žaludku jedovaté nebo ne. Při otravách muchomůrkami jde o čas a určovat uvařené a natrávené houby podle vzhledu není zrovna snadná záležitost, takže by to mohlo významně pomoct.


Pramen: ScienceDaily 14.11.2007, NY Times 13.11. 2007, Wikipedia.


 

 

 

 

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 16.11.2007 00:18
Tisk článku

Jed - Pilipiuk Andrzej
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 289 Kč
cena: 239 Kč
Jed
Pilipiuk Andrzej

Diskuze:

...

Jirka,2007-11-17 21:06:16

Neví někdo z přítomných, jaký je současný názor na vznik a význam zbarvení hub? Pokud si na tom vylamují zuby generace biologů, budou jistě k dispozici články, ale zatím jsem nic nenašel.

Odpovědět


Statisticky platí..

ZEPHIR,2007-11-18 00:12:00

že kryptický zbarvení mívají většinou druhy pro teplokrevné obratlovce jedlý, zatímco jasně viditelný mají spíše plodnice nechutný až jedovatý.

Je zajímavý, že pestře zbarvený sou i docela prťavý plísně a hlenky (Mycetozoa, resp. Myxomycota), např. známý vlčí mlíko:

http://www.discoverlife.org/20/q?see=I_UARK/0001

Tmavě zbarvený houby s vysokým obsahem melaninu uměj konvertovat na energii dlouhovlnný záření, nebo naopak radiaci.

http://www.reuters.com/article/scienceNews/idUSN2245384920070523

Odpovědět


...

Jirka,2007-11-18 19:59:42

To je sice pravda a zdálo by se, že tím je problém vyřešen. Jenomže chyba lávky! Hlavními konzumenty hub jsou měkkýši a hmyz (převážně brouci). A tam je jakákoli barevná signalizace házení perel sviním.

Odpovědět


V případě jedovatejch hub...

ZEPHIR,2007-11-19 00:05:29

..je právě záhodno, aby je nic nesežralo dřív, než dozrajou, tak maj výstražný zbarvení. Jiný houby na to samy jdou naopak přes mimikry. Výtrusy vřeckatejch hub zase často pomáhá roznášet hmyz.

Jinak je pravda, že houby jsou dost svérázná skupina o jejichž původu toho moc nevíme. V případě některejch kmenů se spekuluje o jejich mimozemským původu.

Odpovědět

Bedly?

Saša,2007-11-16 14:20:15

Nevěřím svým očím.
Mohl by prosím některý mykolog podat bližší informace?

Odpovědět


Nejsem mykolog,,,,

ZEPHIR,2007-11-16 18:03:35

...ale skutečně je tomu tak.

http://www.houbar.cz/default.aspx?show=1&text=146

Odpovědět


Jedovaté bedly

Jan Borovička,2007-11-18 23:14:58

Ty bedly, které obsahují amanitin, jsou zcela nepodobné těm, které běžní houbaři sbírají. Jsou to drobné nenápadné houbičky, takže otrava záměnou za bedlu vysoku aj. je prakticky vyloučena.
(J.B., Česká mykologická společnost)

Odpovědět

Amanitin

bzum,2007-11-16 10:57:10

no taky by me zajimalo jak to ze si muchomurky udrzely tento gen tak hodne dlouho(jestlize ma stejny gen nekoklik druhu), v cem je pro ne tak dulezity..
a treba pujde udelat GMO muchomurka zelena bez amanitinu, s KO genem,:) at si ji konecne muzeme vychutnat :)))
no to je spise sci-fi,
a muchomurky nemaji polymerazu II?

Odpovědět

V současnosti se postupuje tak,

Jan Šimůnek,2007-11-16 10:24:48

že pacient s podezřením na faloidní otravu je léčen jakoby o ni jistě šlo až do jejího vyloučení (dourčení hub, případně chemická analýza zbytků jídla). I dost drahé vyšetření k vyloučení faloidní otravy se vyplatí, protože cenový rozdíl mezi protifaloidní intenzívní léčbou a nespecifickou léčbou zažívacích potíží po jiných houbách je značný.
Klasická chemická analýza je ovšem dost bezmocná: co projde žaludkem (včetně vyzvraceného nebo vypláchnutého obsahu), je už těmito postupy vždy negativní. Svého času byla k dispozici metoda RIA na amanitin v krvi/séru, ale případů těchto otrav nebylo zase tolik, aby se výroba setů rentovala, takže po několika letech vymizely z trhu. Ta sekvence DNA by mohla mít tu výhodu, že sety na ni by mohly mít delší životnost (a jednodušší výrobu). Je ovšem otázka, jaká bude záchytnost DNA u pacienta, který prozvracel noc a pak teprve skončil ve špitále.

Odpovědět


Nejde jen o peníze...

ZEPHIR,2007-11-17 00:53:39

..ale taky o to, že faloidní léčba neni nic, co by organismus kdovíjak šetřilo, např. substituce amanitinu představuje dekagramový dávky penicilínu, který zlikvidujou mikroflóru.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni