Учёные обнаружили механизм омоложения у одноклеточных организмов
Исследователи из кластера передового опыта «Баланс микровселенной» открыли ранее неизвестный механизм омоложения у одноклеточных организмов. Они изучали одноклеточные микроводоросли, которые служат основой пищевых цепей в океанах.
Одноклеточные организмы, такие как микроводоросли, стареют, когда перестают делиться из-за нехватки питательных веществ. Новый механизм позволяет старым клеткам омолаживаться и снова делиться после того, как они попадают в богатые питательными веществами районы океана. Результаты исследования могут иметь далеко идущие последствия для понимания клеточного старения и регенерации в морских экосистемах.
Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.
Когда доступные питательные вещества истощаются, клетки выживают и стареют, но больше не могут делиться. Течения в океане могут переносить эти «старые» клетки в более богатые питательными веществами области, что потенциально позволяет возобновить деление.
Команда под руководством доктора Юнь Дэна и профессора Георга Понерта обнаружила, что старые клетки обладают механизмом омоложения, который позволяет им снова делиться.
Исследователи выяснили, что эти клетки выделяют пузырьки — так называемые «везикулы». Они выводят из клеток вредные продукты метаболизма и токсины, что создаёт условия для нового клеточного деления.
«Наше исследование показало, что производство этих везикул имеет важное значение для омоложения клеток. Избавляясь от вредных веществ, клетки создают условия для нового деления», — объясняет профессор Понерт.
Также было обнаружено, что этот процесс омоложения контролируется бактериями. Они индуцируют производство везикул с помощью химической сигнализации и таким образом способствуют восстановлению способности старых клеток к делению.
«Это поразительный пример сложного взаимодействия между микроорганизмами в океане», — говорит доктор Дэн.
Это открытие может иметь серьёзные последствия для понимания морских экосистем и глобальных биогеохимических циклов. В планктоне водоросли делятся с огромной скоростью и вносят вклад в глобальную фиксацию CO2 и производство кислорода за счёт фотосинтеза.
Фактически, водоросли в океанах производят почти столько же кислорода, сколько все растения на Земле вместе взятые. Новооткрытый механизм омоложения даёт объяснение сложным, ежегодно повторяющимся закономерностям видового состава планктона, а значит, и фундаментальному пониманию функционирования глобального климата.