logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Способность к старению позволяет бактериям улучшать эволюционную приспособляемость популяции

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
05.12.2011 19:07

2

(Фото: Science Photo Library, F004/3059)


Результатом деления бактериальной клетки на две дочерние, которые в свою очередь делятся на четыре, а затем на 8, 16 и т. д., является молодая популяция бактерий. Другими словами, бактерии не стареют – по крайней мере, подобно тому, как это происходит со всеми другими организмами. Ученые были убеждены в этом в течение многих лет.


Но исследование, проведенное биологами из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego), ставит под сомнение эту общепринятую догму. В статье, опубликованной в журнале Current Biology, они приходят к выводу, что бактерии не просто стареют: их способность стареть позволяет совершенствовать эволюционную приспособляемость популяции за счет неоднородного распределения между дочерними клетками накопленных негенетических повреждений.

«Старение организма часто вызывается накоплением негенетических повреждений, таких как окисленные белки», - говорит руководитель исследования профессор биологии UC в Сан-Диего Линь Чао (Lin Chao). «Так какая же альтернатива предпочтительна для одноклеточного организма, накопившего такие повреждения, которые уже невозможно исправить, – разделить повреждения поровну между двумя дочерними клетками или передать одной из них больше повреждений, чем другой?»

Вопрос о том, стареют ли бактерии, ученые пытались решить, основываясь на результатах двух исследований, опубликованных в 2005 и 2010 годах. Однако им так и не удалось прийти к однозначным выводам. В то время как в исследовании 2005 года были найдены свидетельства старения бактерий, результаты экспериментов 2010 года, в которых было использовано более совершенное экспериментальное оборудование и получено больше данных, говорили об обратном.

Компьютерный анализ результатов этих экспериментальных работ позволил прийти к следующему заключению: бактерии, очевидно, передают большую часть повреждений одной из дочерних клеток, той, которую теперь можно назвать «старой», и меньшую часть – другой. Этот процесс биологи называют «омоложением».

«Мы проанализировали данные обоих исследований с помощью наших компьютерных моделей и пришли к выводу, что они показывают одно и то же», - комментирует результаты исследования профессор Чао. «В популяции бактерий старение и омоложение происходят одновременно, поэтому, в зависимости от критериев оценки, вы можете быть введены в заблуждение и прийти к неверному выводу о том, что старения в популяции не происходит».

 

 

Деление бактерий E. coli


В отдельных экспериментах биологи снимали популяции бактерий E. coli, делящихся на протяжении сотен поколений, и получили подтверждения того, что эти колбасовидные микроорганизмы всякий раз делятся на две дочерние клетки, которые затем удлиняются с разной скоростью. Это доказывало, что одна дочерняя клетка получала от своей материнской клетки все повреждения или большую их часть, в то время как другая - меньшую часть или не получала их вообще.

«Наши компьютерные модели показали, что стратегия передачи одной дочерней клетке большей части повреждений, а другой – меньшей всегда выигрышна с эволюционной точки зрения», - говорит о своих выводах профессор Чао. «Это аналогично диверсификации вашего инвестиционного портфеля. Если бы вы инвестировали 1 млн. долларов под 8 процентов, дало бы это вам больше денег, чем их разделение и инвестирование 500 тыс. под 6 процентов и 500 тыс. под 10 процентов?».

«К концу первого года никакой разницы не будет», - продолжает ученый. «Но через два года разделение денег на два счета будет приносить вам все больше и больше из-за накопительного эффекта 10 процентов. Получается, что бактерии делают то же самое. Они дают возможность одной дочерней клетке начать с нуля, что соответствует счету с большим процентом, а другая клетка получает большую часть повреждений».

Хотя E. coli делятся на две дочерние клетки ровно посередине, открытие того, что в конечном итоге они дорастают до разной длины, показывает, что бактерии не делятся симметрично, как до сих пор считали большинство биологов. Их внутреннее деление на самом деле асимметрично.

«В бактериальной клетке должна существовать система активного транспорта, которая переносит негенетические повреждения в одну из дочерних клеток», - полагает профессор Чао. «Мы считаем, что эта асимметрия развивалась эволюционно. Если бы бактерии были симметричны, старения бы не было. Асимметрия же объясняет старение одной из дочерних клеток, вызванное накопленными повреждениями, и выход на старт в омоложенном состоянии другой, менее поврежденной».

 

 

По материалам

Do Bacteria Age? Biologists Discover the Answer Follows Simple Economics

 

Оригинальная статья:

Camilla U. Rang, Annie Y. Peng, Lin Chao. Temporal Dynamics of Bacterial Aging and Rejuvenation

 

© «Способность к старению позволяет бактериям улучшать эволюционную приспособляемость популяции». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о старении


Открыт первый биохимический путь к молодости и старению, несвязанный с ограничением калорий

Окислительный стресс: а так ли он вреден, как предполагалось?

Как дрожжевым клеткам удается не передавать дочерним клеткам своего «багажа» старости

Оксиданты помогают поддерживать нормальный уровень артериального давления

Открытие чрезвычайно долгоживущих белков может объяснить причины старения клетки и возникновения нейродегенеративных заболеваний

Новые открытия о старении клетки

Белок TBC1D3 оказывает влияние на развитие ожирения, диабета и старение

Стволовые клетки бесполых планарий не стареют благодаря ферменту теломеразе

Новое о клеточном старении: повреждение ДНК теломер необратимо

Побочные эффекты рапамицина можно устранить

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday79
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3813
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16303
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999685

We have: 45 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.91.58
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.