Раскрыты механизмы коллективной памяти у бактерий

16.03.2016
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.

Источник: lenta.ru


Новости и события
Более 52% крупных организаций страны внедряют искусственный интеллект в своей деятельности
17.01.2023

Зам. Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко принял участие в церемонии подписания соглашения о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений, в том числе по искусственному интеллекту.

Соглашение по развитию высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ»
17.01.2023

До 2030 г. по четырём направлениям (композиты, редкоземельные металлы, аддитивные технологии, цифровое материаловедение) предстоит разработать почти сотню новых продуктов.

Денис Мантуров посетил международный форум InnoFood 2022
29.09.2022

форум InnoFood 2022 – главная площадка диалог государства и бизнеса по актуальным вопросам FoodTech.