Вчені розкрили механізми колективної пам'яті у бактерій

Опубліковано 14.03.16 12:52

Вчені з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха визначили, як формується колективна пам'ять у бактерій, яка допомагає боротися зі стресом. Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Мікробіологи проводили спостереження за декількома колоніями бактерій Caulobacter crescentus. Спочатку вчені розмістили їх в спеціальних контейнерах, через які в одному варіанті протікала звичайна вода, а в іншому — солона, з концентрацією хлориду натрію в 80 мілімоль. Потім бактерії через різні проміжки часу — від 45 до 160 хвилин — переносили в середовище з більш високою солоністю (100 мілімоль).

Відомо, що після того, як бактерії зазнали помірного стресу, вони здатні вижити при більш суворих умовах. Для однієї-єдиної клітини цей ефект недовговічний і триває не більше півгодини. Однак якщо багато бактерій, то виживаність бактерій виявляється високою навіть після двох годин, повідомляє smartag.tv

Як і слід було очікувати, в умовах експерименту бактерії, які раніше перебували в умовах з низькою солоністю, краще виживали при більш високому стресі, ніж ті, що перебували у звичайній воді. Однак дослідники виявили, що при цьому виживаність бактерій залежала від проміжку часу між помірним і тяжким стресом і мала коливальний характер. Наприклад, максимуми виживаності припадали на інтервали 45 і 120 хвилин, а мінімуми — 90 і 150 хвилин.

Такий ефект може спостерігатися, якщо вплив солі призводить до затримок у розподілі клітин і синхронізації клітинного циклу у бактерій у співтоваристві. При цьому особливу роль відіграє те, на якому саме етапі свого клітинного циклу бактерія піддалася другого стресу. Клітини, які за інтервал між стресами пройшли етап поділу, мали 70-відсоткову ймовірність виживання, на відміну від тих, що перебували на середині клітинного циклу.

Вчені припускають, що колективна пам'ять про стрес формується завдяки синхронізації клітинних циклів у бактерій. Чим більше клітин, тим більше ймовірність, що клітини під час більш суворого стресу будуть перебувати в «правильній» фазі циклу.

Клітинним циклом називається період життя клітини від її освіти при поділі материнської клітини до власного поділу. Цикл при мітотичному поділі складається з декількох фаз — профазы, метафази, анафази і телофазы, при яких клітина готує свої внутрішньоклітинні механізми до поділу.