Неожиданные различия у генетически идентичных бактерий проливают свет на старение на клеточном уровне

Исследование под руководством биолога доктора Ульриха Штайнера из Свободного университета Берлина, опубликованное в Science Advances, показало, что даже генетически идентичные бактериальные клетки в одной и той же среде по-разному реагируют на процесс старения, и изменения происходят с разной скоростью в разных областях клетки.

Эта работа углубляет понимание механизмов старения и может помочь в исследованиях жизнеспособности бактерий и их устойчивости к воздействиям окружающей среды и антибиотикам.

Новое понимание старения клеток

Исследовательская группа изучала поведение и динамику старения Escherichia coli на протяжении более 100 поколений. Хотя материнские клетки E. coli могут выглядеть идентично своим дочерним клеткам, каждая материнская клетка сохраняет «старый полюс» (более старый конец палочковидной клетки) и передает «новый полюс» дочерней клетке.

С помощью флуоресцентных белков команда наблюдала, как «старый полюс» материнских клеток темнел по мере их старения, что указывало на снижение производства новых белков со временем. Этот эффект не наблюдался в дочерних клетках.

«Асимметрия между материнскими и дочерними клетками со временем увеличивается, что, в свою очередь, показывает, что бактерии делятся и стареют несимметрично», — объясняет первый автор исследования доктор Одри Проэнса.

Учёные также были удивлены, что этот процесс старения происходит между полюсами внутри материнской клетки.

Эти результаты важны для понимания старения и клеточной гетерогенности у одноклеточных организмов. Исследование показывает, как старение может усиливать неоднородность внутри отдельных бактериальных популяций. Это также может дать важные указания на то, как стареют человеческие клетки, и открывает новые перспективы в исследовании механизмов, способствующих жизнеспособности клеток и устойчивости к стрессу и антибиотикам.