• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.12.2022
Сергей Васильев
1 211

Бактерии оказались способны «жертвовать собой» ради соседей

4.8

Многие микробы образуют плотные биопленки, живя тесными и взаимовыгодными сообществами. Однако если условия меняются, у части старых бактериальных клеток запускаются механизмы регулируемой гибели. Это сигнализирует более молодым микробам, что пора перемещаться на более благоприятные места.

Биопленка Caulobacter под микроскопом: живые клетки помечены зеленым, мертвые — розовым, внеклеточная ДНК — синим флуоресцентным белком
Биопленка Caulobacter под микроскопом: живые клетки помечены зеленым, мертвые — розовым, внеклеточная ДНК — синим флуоресцентным белком / ©Brun Lab, Université de Montréal

Бактерии часто живут не поодиночке, а в составе многочисленных сообществ. Их плотные и прочные биопленки могут покрывать сточные трубы, камни в прибрежной полосе или поверхность зубов. Такая стратегия обеспечивает им массу преимуществ, включая дополнительную защиту от токсинов и антибиотиков. Однако со временем она может оборачиваться негативной стороной.

Если условия среды меняются и становятся менее благоприятными, бактериям было бы выгодно переместиться на новое место. Однако прочно приклеенным к подложке клеткам сделать это практически невозможно. Тогда они могут «приносить себя в жертву», чтобы более молодые бактерии, находящиеся ближе к поверхности биопленки, покинули ее в поисках более подходящего места для жизни. Этот процесс исследовали авторы новой статьи, опубликованной в журнале eLife.

Еще в 2010 году профессор Монреальского университета Ив Брюн (Yves Brun) и его коллеги показали, что образующие биопленки клетки Caulobacter crescentus, погибая, выделяют свободную ДНК. Именно она служит сигналом, который препятствует присоединению молодых клеток к биопленке и стимулирует их «отправляться на поиски новых мест». В новой работе Брюн с соавторами изучили, как и почему некоторые клетки гибнут.

Оказалось, это происходит не случайным образом, а в результате активации механизмов запрограммированной гибели клетки. При этом срабатывает система «токсин — антитоксин», которая включает набор из двух генов, один из которых кодирует белок-«яд», а другой — «противоядие» к нему. Когда приходит пора умирать, производство второго белка подавляется, и накапливающийся токсин убивает клетку.

Ученые показали, что активация системы «токсин — антитоксин» запускается при дефиците кислорода. Когда биопленка становится слишком толстой или условия оказываются неблагоприятными, все меньше этого газа проникает на глубину, где находятся самые старые клетки. Тогда часть из них принимает на себя смерть, выделяя внеклеточную ДНК и стимулируя более молодые клетки перемещаться, чтобы образовать новые биопленки в более благоприятном месте.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
6 часов назад
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

Вчера, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

Вчера, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: