Бактерии-альтруисты жертвуют собой ради общего блага

Как муравьи, термиты и пчёлы, некоторые бактерии, например Streptomyces, работают вместе как многоклеточная группа. В таких колониях существует строгое разделение труда для повышения устойчивости. Исследователи обнаружили, что некоторые части бактериальной колонии доводят принцип «ради общего блага» до нового уровня. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Streptomyces известны как продуценты антибиотиков и своим многоклеточным ростом с разделением труда внутри колонии. Некоторые части отвечают за питание, некоторые за размножение, а недавно было обнаружено, что отдельная часть колонии специализируется на производстве антибиотиков для защиты сообщества от враждебных или конкурирующих бактерий.

Производство такого количества антибиотиков требует больших затрат энергии и фактически вредит самим продуцентам. Чтобы выяснить, есть ли сходство с социальными насекомыми (рабочие особи выполняют важные задачи, но умирают, не размножаясь), исследователи ускорили эволюцию.

Ускоренная эволюция

Исследователи выращивали продуцентов антибиотиков в среде без конкуренции, повторяя цикл от одной клетки до миллионов клеток 25 раз. Это позволило «увеличить» изменения в ДНК.

У этих Streptomyces стали дефектными механизмы репарации ДНК. Клетки быстро «слабели» и становились менее способными к размножению, фактически становясь стерильными, подобно рабочим пчёлам или муравьям.

Исследование показало, что колонии Streptomyces развили разделение труда, имеющее сильное сходство с таковым у социальных насекомых. Это открытие поможет понять генетическую основу альтруизма и то, что движет такими организмами.