Исследование впервые показало бактериально-индуцированный апоптоз у водорослей

Новое исследование биологов Университета Альберты впервые демонстрирует апоптоз, или запрограммированную гибель клеток, у водорослей. Результаты имеют широкие последствия — от разработки целевых антибиотиков до производства биотоплива в промышленности.

«Это звучит странно, но запрограммированная гибель клеток важна для всех крупных организмов. Для дифференцировки клеткам необходимо уметь убивать другие клетки. Например, если вы поранитесь, ваша корочка формируется из таких отмерших клеток», — пояснила Ребекка Кейс, доцент кафедры биологических наук. «Здесь, на уровне одноклеточных организмов, мы обнаружили, что малые молекулы передаются от бактерий к клетке-хозяину (водоросли). Таким образом бактерии могут приказывать водоросли убить себя».

До сих пор считалось, что запрограммированная гибель клеток (апоптоз) происходит только у крупных многоклеточных организмов, таких как животные и люди. Это исследование показывает, что бактерии, живущие на одноклеточных водорослях, могут вызывать апоптоз. «Это первая документация истинного апоптоза, вызванного бактериальными патогенами, у микроорганизмов, таких как водоросли», — сказала Кейс, которая проводила работу вместе с аспиранткой Анной Брамуччи.

Одно из потенциальных применений этого исследования — открытие и разработка лекарств. В отличие от традиционных антибиотиков, которые убивают все бактерии, эта работа может быть использована для создания препаратов с более тонким подходом, способных «включать» или «выключать» отдельные бактерии или клетки. Ранее Кейс и коллеги уже использовали этот подход для поиска антибиотиков, эффективных в концентрациях в 1000 раз ниже, чем у традиционных антибиотиков.

«Во взаимодействиях, происходящих на близком расстоянии, можно найти молекулы, эффективные в очень малых концентрациях», — отметила Кейс. «В будущем именно этого мы и хотим — очень мощных молекул».

Другая область интереса — природное топливо, получаемое из биомассы (биотопливо). «Водоросли также можно использовать для получения липидов для биотоплива, — объяснила Кейс. — Если мы лучше поймем их жизненные циклы, то сможем найти способы продлить их жизнь для производства большего количества топлива для промышленности».

Статья «Phaeobacter inhibens индуцирует апоптозоподобную запрограммированную гибель клеток у кальцифицирующей Emiliania huxleyi» была опубликована в журнале Scientific Reports.