Дрожжевая болтовня: как микроорганизмы сообщают о нехватке продовольствия
Чтобы расти и выживать, крошечные организмы, такие как дрожжи, иногда должны адаптировать свои источники питательных веществ в ответ на изменения окружающей среды. Ученые обнаружили, что клетки дрожжей умеют общаются друг с другом, что позволяет им предвидеть нехватку своей любимой пищи и переходить на использование менее благоприятных питательных веществ. Это общение облегчается секретируемыми молекулами, которые взаимодействуют с белком в митохондриях, энергетических фабриках клеток, пишет Phys.org.
Как и у людей, у дрожжей есть свои любимые питательные вещества. Чтобы исследовать, что происходит, когда клетки дрожжей ожидают нехватку своей любимой пищи, ученый в лаборатории Бюлера Шин Осава вместе с коллегами из Центра науки об устойчивых ресурсах RIKEN и Токийского университета в Японии изучил делящиеся дрожжи Schizosaccharomyces pombe.
Предыдущие исследования команды RIKEN выявили определенные молекулы, называемые факторами сигнализации азота (NSF), как важные компоненты механизма, который дрожжевые клетки используют для коммуникации. Однако исследователи не знали, как именно эти молекулы склоняют дрожжевые клетки к переходу на менее благоприятные источники пищи, говорит Осава. Он и его коллеги обнаружили, что повышение уровня NSF приводит к изменениям в программе экспрессии генов дрожжевых клеток, побуждая их переключаться на альтернативные источники питательных веществ.
Используя химически модифицированные молекулы для фиксации взаимодействий между NSF и дрожжевыми белками, исследователи обнаружили, что NSF напрямую взаимодействуют с митохондриальным белком, участвующим в метаболизме, максимизируя рост в ответ на неизбежное изменение доступности питательных веществ. Результаты ученых раскрывают ключевой механизм коммуникации, который позволяет дрожжевым клеткам экономить на еде. Стратегии роста и выживания сохраняются у разных видов, и дрожжи послужили прекрасным модельным организмом, говорит Бюлер.
«Мы получили существенные знания о биологии клетки и регуляции экспрессии генов, изучая дрожжи, — говорит эксперт. — Помимо фундаментальных знаний, глубокое понимание метаболизма дрожжей становится особенно важным в патогенных ситуациях».
Ранее ученые узнали, зачем королевы муравьев едят больных детенышей. Исследование показало, что у каннибализма есть несколько причин.
