Pri raziskovanju kemijsko kompleksnih toksinov morskih alg so znanstveniki prišli do nepričakovanega odkritja: največjega identificiranega proteina v biologiji doslej. Protein, ki so ga poimenovali PKZILLA-1 je za 25 odstotkov večji od prejšnjega rekorderja, titina. Titin najdemo v človeških mišicah in lahko v dolžino meri največ en mikron (0,0001 centimetra). Rekordno velik protein PKZILLA-1 pa skupaj s še enim orjaškim proteinom, PKZILLA-2, igra ključno vlogo pri nastanku kompleksne molekule, ki jo alga uporablja kot strup.
Cvetenje alg zaradi strupa vodi v množične poboje rib
Zlate alge, Prymnesium parvum, so vodni enocelični organizmi, ki jih najdemo po vsem svetu. Živijo tako v slani kot v sladki vodi. Cvetenje teh alg pa je povezano z množičnim poginom rib – ravno zaradi toksina primnezina. Ta poškoduje škrge rib in drugih živali, ki dihajo v vodi. Pojav ima precejšnje razsežnosti: leta 2022 je povzročil pogin 500 do 1.000 ton rib v reki Odri, ki razmejuje Poljsko in Nemčijo. Mikroorganizem lahko povzroči opustošenje v vodnih habitatih na območjih od Teksasa do Skandinavije.
Razumevanje proteinov in genov v ozadju toksina lahko prepreči katastrofe
Raziskava, objavljena v znanstveni reviji Science, ni odkrila le ogromnih proteinov, ki sestavljajo strup, ampak tudi nenavadno velike gene, ki kodirajo sintezo teh proteinov. To bi v prihodnosti lahko pomagalo pri spremljanju škodljivega cvetenja alg te vrste. V vodi bi tako namesto samih strupov lahko testirali gene, ki šele vodijo v njihov nastanek. Postopek bi bil podoben dobro znanim PCR testom, za katere si gotovo slišal vsaj med pandemijo covida. S tem bi razcvet alg lahko zaznali preden se dejansko začne, ne šele, ko strupi že krožijo po vodnem okolju. Lažje bi tudi razumeli, kakšne razmere v okolju vodijo do razcveta alg.
Bodo novi proteini pripeljali do novih produktov?
Odkritje novih proteinov, PKZILLA-1 in PKZILLA-2, razkriva, kako alga zgradi strupe s tako nenavadnimi in kompleksnimi kemijskimi strukturami. Izboljšano razumevanje tega procesa bi se lahko izkazalo koristno pri sintezi novih spojin za medicinsko ali industrijsko rabo. Morda bo ravno to znanje ključno pri razvoju novega zdravila proti raku ali pa nove vrste tkanine.
Podoben pristop, kot so ga uporabili pri iskanju genov za sintezo strupa primnezina, bi bil lahko uspešen tudi pri drugih vrstah, ki proizvajajo polieterske strupe. Strup ciguatoksin na primer prizadene do 500.000 ljudi letno. Znanost pa je morda že odkrila postopek, s katerim bi ga uspešno in pravočasno lahko zaznali.
Novinar
