2018.10.18 12:54

Дріжджі пам'ятають про нещасну любов



Дріжджі пам'ятають про нещасну любов

У дріжджів, крім безстатевого розмноження, коли дочірня клітина відгалужується від материнської, є і статевий процес коли дві клітини зливаються разом, об'єднуючи два генома в один. Зливатися можуть не будь-які клітини, а гаплоїдні (тобто не з двома, а з одним набором хромосом), і притому різні за типом спаровування грубо кажучи, "різностатеві" (хоча говорити про статеву приналежність дріжджів навряд чи варто). Такі клітини виділяють особливі хімічні речовини, які може розпізнати клітина-партнер. Якщо клітини знайшли один одного, вони простягають спеціальні вирости, і якщо вирости стикнулися, відбудеться злиття, за яким послідує ряд досить складних процесів.

Але буває так, що злиття не відбувається, і всі хімічні "зізнання у любові" і протягування виростів закінчуються невдачею. У цьому випадку, як пишуть у журналі Cell дослідники з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха, в дріжджах накопичується неактивна форма білка Whi3. Цей білок і так присутній в клітці, але варто дріжджам випробувати любовну невдачу, Whi3 змінює просторову конформацію, причому змінені молекули заражають нею інші молекули Whi3.

Деякі дріжджі не спілкуються з іншими, поки не отримають запевнення в цілковитою готовності до серйозних стосунків. (Фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc ..)
У підсумку неактивний Whi3 утворює агрегати, які сама клітина якщо і може зруйнувати, то з величезним трудом. Але найцікавіше те, як такі агрегати впливають на статеве розмноження: наступного разу потенційному партнеру доведеться витратити набагато більше феромонів, щоб зацікавити клітку, яка перенесла невдалу любов. Якщо таких речовин виявиться недостатньо, клітина просто не буде звертати увагу на заклики і продовжить розмножуватися безстатевим способом, тобто простим брунькуванням.

Фактично у клітини формується пам'ять про "нещасна любов", і чим старше стає клітина, тим складніше їй знайти партнера: число розчарувань, знаєте, з часом зростає, і білок накопичується, відбиваючи у дріжджів всяке бажання "інтиму". Лише в дуже рідкісних випадках клітці вдається очистити свою пам'ять. Варто також зауважити, що до дочірнім клітинам, що утворився в результаті брунькування, "вантаж пам'яті" не переходить, тому їм не забороняється участь у статевому процесі.

Причину накопичення такої пам'яті вчені пояснюють наступним чином. Дріжджам доводиться вибирати, розмножуватися швидко безстатевим чином, але при цьому знижувати генетичну варіабельність популяції, або розмножуватися статевим способом, збільшуючи генетичну різноманітність потомства, але витрачаючи на це багато енергії. Коли клітина дріжджів відчуває феромоновими "любовний заклик", вона відключає безстатеве поділ, готуючись до статевої зустрічі. Але потенційний партнер може бути обманщиком, який таким чином гальмує розмноження конкурентів. Тому клітка з кожним таким обманом піднімає ставку: потенційний партнер повинен дійсно довести, що він має намір вступити в статеве розмноження, і довести це він повинен підвищеним рівнем феромонів.

Цікаво, що щось схоже відбувається у дрозофіл: коли самка з якоїсь причини відкидає самця, в його синапсах з'являються білкові відкладення, які, можливо, впливають на його подальше шлюбне поведінку. Не виключено, що і у вищих тварин є подібний спосіб запам'ятовування. Правда, у випадку людських мізків словосполучення "білкові відкладення" викликає неприємні асоціації з хворобою Альцгеймера та іншими нейродегенеративними недугами. Було б дивно раптом виявити, що нейродегенеративні процеси це всього лише вийшли з-під контролю процеси пам'яті ...

Підготовлено за матеріалами Швейцарської вищої технічної школи Цюріха. Фото на заставці належить Shutterstock.

Читайте також: Повний простонародний лікарський порадник. Непритомність.

 


Цікавий факт

Яєчка чоловіка щодня виробляють 10 мільйонів сперматозоїдів