March 29th, 2014

б

Хламидомонады взрывают себя во имя братьев по вере

Клеточный суицид – явление распространенное у многоклеточных созданий, он позволяет держать организм в форме и не накапливать вредные генетические дефекты. Уже у эмбрионов определенные клетки конечностей убивают себя, чтобы сформировались пальцы. Во взрослом организме апоптозы происходят вообще постоянно. Пока мы живем себе, радуемся, квинтиллиарды наших клеточек уничтожают себя – ради того, чтобы мы дальше жили и радовались. Не будем их оплакивать, это – нормально.

Если же все ваше тело состоит из одной-единственной клетки – вот тут польза от ее погибели уже не столь очевидна. Тем не менее для разнообразных одноклеточных – от бактерий до грибов – показано, что при стрессе они добровольно кончают с собой. Взять, к примеру, зеленые водорослюшки Chlamydomonas reinhardtii: если нагреть жидкость, где они плещутся, весело елозя жгутиками, то у них тут же меняется настроение и происходят массовые самоубийства. Очевидно, эволюция поощряет подобные поступки, и для популяции в целом бывает полезно, если часть особей распрощается с жизнью.


Chlamydomonas reinhardtii. Фото: University of Cambridge

Чтобы проверить эту гипотезу, несколько лет назад биолог Пьер Дюран из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (ЮАР) вместе с коллегами поместил свежих и жизнерадостных C. reinhardtii в воду, где их предшественники от нагревания покончили с собой, а другую партию хламидомонад – в воду, где водоросли умерли насильственной смертью – от пронзительных звуковых волн, разрывающих одноклеточные тельца на части. Оказалось, что в суицидальной жидкости водоросли росли и размножались быстрее обычного, а вода, где был совершен альгацид, подселенцев угнетала. Попадающие в воду «внутренности» жертв убийства (например, хлорофилл) в исконном виде токсичны для живых собратьев, в то время как перед суицидом клетки специально меняют что-то внутри себя – упорядоченно режут свои ДНК, во внешней мембране происходят изменения и т.д. Таким образом они «обеззараживают» свое естество и оставляют после себя биохимический сигнал, этакую прощальную записку.

В новом исследовании Дюран со товарищи снова стрессировали хламидомонад жестким нагревом – но на сей раз «скармливали» суицидальную воду не только новым C. reinhardtii, но и представителям двух других видов хламидомонад. Первые, как и раньше, нагуляли себе вес, а вот другие виды, к удивлению ученых, через несколько дней прекратили рост и явно почувствовали себя хуже. Для сравнения часть водорослей выращивалась в воде, взятой из сосуда до инициации самоубийства, – и там хламидомонады других видов не загибались. То есть налицо выбрасывание во время суицида специфичных молекул, по-разному воспринимаемых разными видами водорослей. Свои от этого выигрывают, чужаки – проигрывают.



Зачем клетки совершают самоубийство – вопрос спорный. Любые бонусы, которые соседи извлекают из суицида, могут просто оказаться случайным совпадением. Однако если при этом наносится вред соперникам, то это уже не случайность. Вероятно, водоросль действительно убивает себя, чтобы обладатели родственной ДНК процветали и передавали общие гены дальше. А «иноверцы» должны умирать, Альгах Акбар!!!

По материалам: Discover. Копия поста: ВКонтакте
Научная статья: Biology Letters (Durand et al., 2014)

Collapse )