25.01 - 06:19

Самопоедание оказалось оружием борьбы гигантских водорослей с бывшими грибами


 

Бурая водоросль Macrocystis pyrifera защищается от своего паразита, оомицета Anisolpidium ectocarpii, с помощью аутофагии — комплекса процессов по переработке компонентов собственных клеток, сообщается в New Phytologist. Аутофагия выступает в роли двигателя локального и системного иммунного ответа у водоросли. Этот факт показан впервые. Вероятно, паразит и его хозяин также влияют на ход «клеточного самоедства» друг у друга.

Бурых водорослей много в холодных морях, и там они служат основными продуцентами — производителями органических веществ. Они нередко достигают внушительных размеров — до 50 метров в длину. Неудивительно, что у них, в частности у Macrocystis pyrifera (именно он держит рекорд величины среди водорослей), есть паразиты.

Один из таких паразитов — оомицет Anisolpidium ectocarpii. Раньше оомицет относили к грибам, но по новой систематике они принадлежат совсем другому царству (Chromista; интересно, что туда же входят и бурые водоросли), так как по строению жгутиков и многим другим параметрам от настоящих грибов очень далеки. Клеточные механизмы защиты от Anisolpidium у бурых водорослей не изучены, как и их ответ на присутствие паразитов в принципе.

Известно, что у животных, зеленых растений и грибов в ответе организма на патогены большую роль играет аутофагия — переваривание компонентов клеток за счет лизосом, которые в этих же клетках и содержатся. Однако у бурых водорослей и оомицет значение аутофагии практически не исследовали.

Ученые из Великобритании, Германии и Австрии под руководством Клэр Гашон (Claire M.M. Gachon) из Шотландской ассоциации морских исследований выращивали в лаборатории Anisolpidium ectocarpii и периодически заражали им здоровые женские гаметофиты (половое поколение) Macrocystis pyrifera.

Состояние клеток инфицированных водорослей и их паразитов раз в 1–5 дней оценивали с помощью конфокальной микроскопии. Для этого часть зараженных гаметофитов извлекали из аквариумов, промывали стерильной морской водой и добавляли различные флуоресцентные красители, которые позволяют отличить аутофагосомы (лизосомы, в которых содержатся разлагаемые компоненты клетки) от других лизосом, а также оценить кислотность содержимого вакуолей (этот параметр дает возможность оценить общее состояние клетки). Также биологи готовили срезы Macrocystis для трансмиссионной электронной микроскопии.

Выяснилось, что Anisolpidium ectocarpii внутри водоросли находится в виде синцития — клетки со множеством ядер под одной оболочкой. Этот синцитий никогда не мигрирует из клетки в клетку: функцию расселения на себя берут зооспоры. Вероятно, поэтому в пораженных анизольпидием клетках Macrocystis активируется аутофагия: в них становится больше лизосом, где перевариваются другие органеллы, а также синцитии Anisolpidium. Если такие клетки уничтожить или очистить от оомицета, это остановит локальное распространение инфекции. Клетки, в которых паразита нет, тоже претерпевают изменения: в них запускается переработка пластид, которая нарушается, если на водоросль подействовать ингибиторами аутофагии.

Вероятно, оомицет-паразит контролирует собственное размножение с помощью аутофагии. Сразу после заражения в водоросли преобладают анизольпидии с крупными липидными каплями в клетках, но с каждым днем таких организмов становится все меньше, так как липидные капли уменьшаются, а ядра в составе синцитиев все чаще находят внутри вакуолей. Некоторые споры погибают, видимо, чтобы сохранились наиболее жизнеспособные. Все эти процессы нарушаются в присутствии ингибиторов аутофагии.

Через 17 дней после инфицирования в составе Anisolpidium находят почти исключительно органеллы для переваривания других органелл, при том, что липидов в этих особях может быть много. Такие особи уже не могут размножаться. Паразиту невыгодно, чтобы размножение прекращалось при наличии ресурсов. Поэтому авторы предполагают, что макроцистис каким-то образом активирует самопоедание у заразившего его организма и этим тоже тормозит его распространение.
Получается, что аутофагия — очень консервативный способ борьбы с инфекцией и встречается не только у «классических» растений и грибов (а также животных), но и у других эукариот. Судя по всему, у Macrocystis он представляет последнюю линию обороны: полуразрушенные синцитии анизольпидия находили в погибших клетках макроцистиса. К тому же, проникновение оомицета в клетки водоросли порой останавливали утолщения клеточной стенки, которые эти клетки формировали.

Аутофагия известна уже более полувека, и сейчас мы знаем, что роль, которую она играет в самых разнообразных физиологических процессах, огромна. Особенно крупный вклад в изучение «клеточного самоедства» внес японский биолог Ёсинори Осуми. За открытие механизмов аутофагии (на примере дрожжей) он получил Нобелевскую премию по физиологии в 2016 году.

Через 17 дней после инфицирования в составе Anisolpidium находят почти исключительно органеллы для переваривания других органелл, при том, что липидов в этих особях может быть много. Такие особи уже не могут размножаться. Паразиту невыгодно, чтобы размножение прекращалось при наличии ресурсов. Поэтому авторы предполагают, что макроцистис каким-то образом активирует самопоедание у заразившего его организма и этим тоже тормозит его распространение.
Получается, что аутофагия — очень консервативный способ борьбы с инфекцией и встречается не только у «классических» растений и грибов (а также животных), но и у других эукариот. Судя по всему, у Macrocystis он представляет последнюю линию обороны: полуразрушенные синцитии анизольпидия находили в погибших клетках макроцистиса. К тому же, проникновение оомицета в клетки водоросли порой останавливали утолщения клеточной стенки, которые эти клетки формировали.

Аутофагия известна уже более полувека, и сейчас мы знаем, что роль, которую она играет в самых разнообразных физиологических процессах, огромна. Особенно крупный вклад в изучение «клеточного самоедства» внес японский биолог Ёсинори Осуми. За открытие механизмов аутофагии (на примере дрожжей) он получил Нобелевскую премию по физиологии в 2016 году.

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:
23.02 - 10:03

Можно ли сочетать кофе и алкоголь

Алкоголь многих расслабляет, а кофе наоборот бодрит. Можно ли их употреблять вместе?
Подробнее »»

23.02 - 09:59

Витамины для кожи: какие нужны и где их взять

Хороший уход за кожей начинается с правильного питания
Подробнее »»

23.02 - 09:30

Обнаружена часть коронавируса, атакующая клетки человека

Американские ученые составили подробную карту китайского коронавируса. Выявлена его часть, которая атакует клетки человека, и это может привести к созданию вакцины через два года.
Подробнее »»

23.02 - 08:57

Сколько хлеба можно съесть без вреда для фигуры

Хлеб - один из самых спорных продуктов питания
Подробнее »»

23.02 - 07:55

Французский диетолог рассказала, как можно есть сладости и не поправляться

Чтобы наслаждаться любимыми пирожными без ущерба для фигуры, нужно запомнить одно правило
Подробнее »»

23.02 - 07:37

81% людей с коронавирусом болеют в легкой форме

Рискуют в основном пожилые и те, кто страдает от других недугов.
Подробнее »»

23.02 - 06:46

В чем заключается главная польза креветок для организма

Креветки считаются деликатесом, и едим мы их не каждый день
Подробнее »»

23.02 - 05:29

Растущий клапан поможет детям с пороками сердца

Ученые создали искусственный клапан сердца, который растет внутри тела. Он поможет маленьким жертвам пороков сердца избегать множества рискованных операций.
Подробнее »»

23.02 - 05:26

Врачи подсказали, как быстро избавиться от вздутия живота

Вздутие живота — очень распространенная проблема
Подробнее »»

23.02 - 04:23

Продукты, которые при готовке становятся еще полезнее

Ценность продуктов меняется при их приготовлении
Подробнее »»

22.02 - 23:26

Названы опасные для беременных антибиотики

Прием антибиотиков из группы макролидов во время беременности повышает риск родовых дефектов у будущих малышей. Использование пенициллина названо безопасным.
Подробнее »»

22.02 - 20:36

Диетологи из Германии назвали пять наиболее эффективных способов для похудения

Немецкие диетологи рассказали в журнале Fit for fun, что некоторые изменения в образе жизни могут помочь в похудении и перечислили пять действенных способов.
Подробнее »»

22.02 - 19:24

Недостаток сна приводит к проблемам с женской фертильностью - исследование

Ученые доказали, что недостаток сна влияет на психическое, на физическое здоровье, и может негативно повлиять на фертильность женщин.
Подробнее »»

22.02 - 16:35

Сколько хлеба можно съесть без вреда для фигуры

Хлеб - один из самых спорных продуктов питания
Подробнее »»

22.02 - 16:34

Борьба с раком и другие полезные свойства граната

Гранат богат витаминами, калием, магнием, кальцием, йодом, фосфором, марганцем, натрием, железом.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...