Physariginy, žluté pigmenty hlenek rodu Physarum
Publikováno: Středa, 05.01. 2011 - 21:13:34
Téma: prof Patočka


Physariginy, žluté pigmenty hlenek rodu Physarum

Jiří Patočka

     Hlenky, myxomycety (Amoebozoa) tvoří zvláštní skupinu těžko zařaditelných organismů: nejsou to ani houby, ani rostliny ani živočichové a přesto mají tak trochu schopnosti každého z nich. Dříve byly řazeny mezi houby, dnes mezi prvoky, ale pravděpodobně tvoří zcela samostatnou skupinu organismů. Přestože patří mezi nejprimitivnější organismy, mají např. schopnost pamatovat si a učit se (Nakagaki 2001). Jsou to sice jednobuněčné i když vícejaderné organismy, ale spojují v sobě vlastnosti jednobuněčných a vícebuněčných forem života. Neuvěřitelná je schopnost takto jednoduchých organismů vypracovat podmíněný reflex. Hlenky se při pokojové teplotě pohybují za potravou rychlostí asi 1 cm/hodinu, ale rychlost je závislá také na vlhkosti vzduchu: když je vlhkost nižší, hlenka svůj pohyb zpomaluje. Toho využili japonští autoři, kteří vystavili hlenku Physarum polycephalum (vápenatka mnohohlavá) třikrát v hodinovém intervalu krátce působení suchého vzduchu. Ještě po hodině hlenka zpomalovala pohyb ještě před působením suchého vzduchu, protože ho očekávala. Toto předjímavé zpomalení bylo pozorováno i při kterémkoliv jiném trvalém intervalu okolních podnětů. Jestliže se působení suchého vzduchu někdy neopakovalo, hlenka na něj začínala zapomínat – reflex vyhasl, ale stačilo jedenkrát působení zopakovat, dokonce i po šestihodinové pauze, aby se hlenka znovu začala zpomalovat po každé hodině (Pershin et al. 2009).



     Hlenky jsou dravci – živí se bakteriemi, mikroskopickými houbami i drobnými kousky organického materiálu. Jsou to tedy heterotrofní organismy, které hrají významnou roli v rozkladu organických látek v přírodě. Jsou rozšířené po celém světě: v tropech, subtropech, mírném pásmu i za polárním kruhem. Byly popsány hlenky žijící ve vodním prostředí i na velmi suchých místech. Nejčastěji je však najdeme ve vlhkém prostředí, všude tam, kde je tlející organická hmota osídlená bakteriemi a kvasinkami, které jsou hlavním zdrojem jejich potravy. Lze je vidět v lesích na tlejícím dřevu, listí i v mechu, na kůře stromů, ale také třeba v domácnostech. Odhadem je dnes popsáno asi 1000 druhů hlenek, ale neustále se objevují druhy nové. Neméně zajímavé jsou sekundární metabolity hlenek, které představují nový zdroj biologicky aktivních látek (Ishibashi 2007), často s neobvyklou chemickou strukturou (Dembitsky et al. 2005).
     Hlenky prodělávají složitý buněčný cyklus. Ve vegetativní fázi života vypadají jako améby nebo bičíkatí pohybliví prvoci. Mohou se dělit a vytvářet těsné shluky (pseudoplasmodia) nebo mnohojaderné slizovité útvary (plasmodia), aniž by ztrácely schopnost améboidního pohybu. Za určitých podmínek mohou vytvořit fruktifikační útvar sporangium (sporokarp) v podobě plodniček různých typů, v nichž se tvoří spóry. V nepříznivých podmínkách slizovitá struktura plasmodií vyschne a plasmodium se mění na, ze kterého opět mohou i po několika letech vznikat jiná plasmodia. V příznivých podmínkách životní cyklus pokračuje znovu stadiem jednojaderných prvoků. Pokud jste někdy na nějakou hlenku narazili např. v lese při sběru hub, byl to s největší pravděpodobností sporokarp. Seděl někde na pařezu, vypadal jako malá plodnice houby a pro svou nápadnou, žlutou, bílou či červenou barvu, zaujal vaši pozornost.
     Jedním z četných rodů hlenek jsou vápenatky (Physarum), tvořící sporangia nejrůznějších tvarů, pro něž je typické žluté zabarvení. To je způsobeno pigmentety, které vápenatky syntetizují a které dostaly název physariginy (Misono et al. 2003). Jsou známy tři, označované jako physarigin A, B a C, a jejich struktura se liší jen v detailech (Ishibashi 2005). Jejich žlutá barva je způsobena kumulací dvojných vazeb v lineárním 13-uhlíkovém řetězci, podobně jako u karotenoidů, ale v jejich molekule je dále přítomen aromatický amin a nekódovaná beta-aminokyselina, beta-alanin. Biologická úloha těchto sekundárních metabolitů není známa..

Literatura
Dembitsky VM, Řezanka T, Spížek J, Hanuš LO. Secondary metabolites of slime molds (myxomycetes). Phytochemistry 2005; 66: 747-769.
Ishibashi M. Isolation of bioactive natural products from Myxomycetes. Med Chem 2005; 1: 575-590.
Ishibashi M. Study on myxomycetes as a new source of bioactive natural products [Article in Japanese] Yakugaku Zasshi. 2007; 127: 1369-1381.
Misono Y, Ito A, Matsumoto J., Sakamoto S, Yamaguchi K, Ishibashi M. Physarigins A-C, three new yellow pigments from a cultured myxomycete Physarum rigidum. Tetrahedron Lett. 2003; 33: 44794481.
Nakagaki T. Smart behavior of true slime mold in a labyrinth. Res Microbiol. 2001; 152: 767-770.
Pershin YV, La Fontaine S, Di Ventra M. Memristive model of amoeba learning. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2009; 80: 219-226.







Tento článek si můžete přečíst na webu Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc
http://toxicology.cz

Tento článek najdete na adrese:
http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=388