Ученые раскрыли механизмы коллективной памяти у бактерий

Caulobacter crescentus
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.

Обсудить
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Без ствола
Российские власти сокращают число владельцев гражданского оружия
Тир во время чумы
Как тренировка в стрелковом клубе обернулась смертью инструктора и ученика
Недостаток ресурсов при избытке амбиций
Что не так с индийской системой закупок оружия
Научили родину бомбить
Как отец воспитал из сына-подростка боевика «Джабхат ан-Нусры»
Орхан Памук«Моя страна становится все более авторитарной»
Орхан Памук о современной Турции и противостоянии Востока и Запада
Pierre et Gilles, Sainte Marie MacKillop (Kylie Minogue), 1995, Collection privée (c) Pierre et GillesГолубо-розовое
Транссексуалы, проститутки и панки в латексе на снимках гей-пары Пьера и Жиля
Смерть вождя
Роли, по которым мы запомним Алексея Петренко
Дэвид Алмонд«Вырасти — это понять, что родители были неправы»
Дэвид Алмонд о том, как опасно быть взрослым
Гудбай, Берлин
Десять лучших фильмов главного фестиваля зимы
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды