Недавно в журнале Engineering вышло исследование, которое раскрывает новые детали о том, где и как образуются ганодеровые кислоты (ГК) в грибе Ganoderma lingzhi — легендарном «грибе бессмертия», который уже больше двух тысяч лет используют в китайской медицине.

Ученые из Северо-Восточного лесного университета (Китай), Академии китайской медицины и Университета Макао применили мультиомиксные методы, чтобы точно определить распределение ГК в тканях гриба и разобраться, как они синтезируются.

Мультиомиксный подход — это сочетание нескольких методов (геномики, транскриптомики, протеомики), чтобы изучать биологическую систему комплексно. Например, если геном — это инструкция, а транскриптом — ее текущее выполнение, то мультиомика позволяет увидеть всю «фабрику» целиком.

Ганодеровые кислоты — одни из самых ценных веществ в G. lingzhi. Они обладают противораковым, противовоспалительным и антиоксидантным действием, защищают печень и почки, замедляют старение. Но из-за сложной структуры и неизученности путей их синтеза массовое производство до сих пор затруднено.

Чтобы это исправить, исследователи сделали две ключевые вещи:

• С помощью масс-спектрометрии высокого разрешения (MALDI-MSI) визуализировали, где именно в грибе накапливаются ГК. Оказалось, что больше всего их в оболочке плодового тела, что может быть связано с защитой от внешних воздействий.
• Собрали полный геном G. lingzhi  (без пробелов, что редкость для грибов) и впервые построили транскриптомный атлас на уровне отдельных клеток. Это позволило выделить шесть типов клеток и проследить, как формируется оболочка.

Главное открытие — обнаружение фермента GlCYP512A3, который превращает промежуточное соединение GA-HLDOA в готовые ганодеровые кислоты E и F. Раньше этот этап синтеза оставался загадкой.

Теперь, зная точное расположение ГК и ключевые ферменты их производства, можно разрабатывать методы направленного выращивания грибов или даже синтезировать кислоты искусственно.

Исследование поддержали государственные научные фонды Китая.

Практическая ценность работы — в трех аспектах:

1. Медицина — понимание биосинтеза ГК ускорит создание лекарств на их основе, особенно против рака и хронических воспалений.
2. Биотехнологии — зная геном и ключевые ферменты, можно модифицировать штаммы грибов для увеличения выхода ценных веществ.
3. Сельское хозяйство — данные о накоплении ГК в оболочке помогут оптимизировать сбор сырья (например, не измельчать грибы целиком).

Исследование не ответило на вопрос, почему ГК концентрируются именно в оболочке. Возможно, это связано с защитой от патогенов или ультрафиолета, но эксперименты не проверяли такие гипотезы. Без этого данные остаются описательными.

Ранее российские ученые синтезировали новые вещества с противораковыми свойствами.