Ученые раскрыли механизмы коллективной памяти у бактерий
Caulobacter crescentus
Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха определили, как
формируется коллективная память у бактерий, которая помогает бороться
со стрессом. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the
National Academy of Sciences.
Микробиологи проводили наблюдения за несколькими колониями бактерий
Caulobacter crescentus. Сначала ученые разместили их в специальных
контейнерах, через которые в одном варианте протекала обычная вода, а в
другом — соленая, с концентрацией хлорида натрия в 80 миллимоль. Затем
бактерии через разные промежутки времени — от 45 до 160 минут —
переносили в среду с более высокой соленостью (100 миллимоль).
Известно, что после того как бактерии подверглись умеренному стрессу,
они способны выжить при более суровых условиях. Для одной-единственной
клетки этот эффект недолговечен и длится не более получаса. Однако если
бактерий много, то выживаемость бактерий оказывается высокой даже по
прошествии двух часов.
Как и следовало ожидать, в условиях эксперимента бактерии, которые
ранее находились в условиях с низкой соленостью, лучше выживали при
более высоком стрессе, чем те, что находись в обычной воде. Однако
исследователи обнаружили, что при этом выживаемость бактерий зависела от
промежутка времени между умеренным и более тяжелым стрессом и имела
колебательный характер. Например, максимумы выживаемости приходились на
интервалы в 45 и 120 минут, а минимумы — 90 и 150 минут.
Такой эффект может наблюдаться, если воздействие соли приводит к
задержкам в делении клеток и синхронизации клеточного цикла у бактерий в
сообществе. При этом особую роль играет то, на каком именно этапе
своего клеточного цикла бактерия подверглась второму стрессу. Клетки,
которые за интервал между стрессами прошли этап деления, имели
70-процентную вероятность выживания, в отличие от тех, что находились на
середине клеточного цикла.
Ученые предполагают, что коллективная память о стрессе формируется
благодаря синхронизации клеточных циклов у бактерий. Чем больше клеток,
тем больше вероятность, что клетки во время более сурового стресса будут
находиться в «правильной» фазе цикла.
Клеточным циклом называется период жизни клетки от ее образования при
делении материнской клетки до собственного деления. Цикл при
митотическом делении состоит из нескольких фаз — профазы, метафазы,
анафазы и телофазы, при которых клетка подготавливает свои
внутриклеточные механизмы к делению.
http://lenta.ru/news/2016/03/1...
Источник: cont.ws.
Рейтинг публикации:
|
