Прочность дрожжей повысили в 10 000 раз в эволюционном эксперименте

Биологи изучают «превращение» одноклеточных организмов в многоклеточные в долгосрочном эволюционном эксперименте.

Исследователи из Технологического института Джорджии сообщили о первых результатах эксперимента по превращению одноклеточных организмов в многоклеточные. В результате направленной эволюции ученым удалось создать из обычных дрожжей вид в 20 тыс. раз больше и в 10 тыс. раз прочнее, чем исходный.

В первой фазе исследования по долгосрочной эволюции биологи экспериментировали с пекарскими дрожжами (Saccharomyces cerevisiae). Ученые ежедневно проводили искусственный отбор колоний, которые выращивались в инкубаторе. Те из них, которые росли быстрее всех и достигали самых больших размеров, отбирались для дальнейшего культивирования.

Примерно через 3 тыс. поколений дрожжи развились и образовали кластеры из более чем 500 тыс. отдельных клеток. Это более чем в 20 тыс. раз больше, чем исходный штамм. В процессе они стали видны невооруженным глазом и по прочности сровнялись с древесиной, примерно в 10 тыс. раз прочнее обычных пекарских дрожжей.

Исходные (слева) и эволюционировавшие (справа) пекарские дрожжи. Изображение: Georgia Institute of Technology

Анализ новых штаммов показал, что отдельные дрожжевые клетки вытянулись, что уменьшило плотность клеток в каждой группе и, таким образом, уменьшило стресс, который они оказывали друг на друга. Это удерживает кластеры от разрушения, как это обычно происходит при определенной плотности, позволяя им достигать более крупных размеров.

Кроме того, с помощью сканирующей микроскопии исследователи обнаружили, что у дрожжей сформировался совершенно новый физический механизм, который способствовал росту и прочности. «Ветви дрожжей запутались — кластерные клетки стали вести себя как виноградная лоза, обвивая друг друга и укрепляя всю структуру», — говорит Озан Боздаг, соавтор исследования.

Сложная внутренняя структура эволюционировавших пекарских дрожжей. Изображение: Georgia Institute of Technology

Переход от одноклеточной к многоклеточной жизни — один из самых больших пробелов в истории эволюции на Земле. Хотя у «эволюционировавших» дрожжей по-прежнему отсутствуют многие биологические черты истинно многоклеточных организмов, обнаруженная клеточная запутанность кажется важным этапом такой эволюции. Исследователи надеются, что дальнейшие исследования позволят объяснить все этапы перехода к сложной жизни.


Читать далее:

Исследователи связали скорость старения и чувство голода

Посмотрите на странный камень в форме книги на поверхности Марса

Посмотрите на первый прототип Midnight eVTOL: он полностью готов к полету

На обложке: макроскопические пекарские дрожжи с удлиненными клетками. Изображение: Georgia Institute of Technology

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Хаббл» показал галактику с прожорливой черной дырой
Новости
Авторы ChatGPT назвали свой ИИ смехотворным
Новости
Посмотрите на обновленную Nokia 3210: что умеет этот гаджет
Новости
Какие компании готовы нанимать джунов и с какими навыками — исследование
Новости
Ученые нашли «новый» генетический вариант болезни Альцгеймера
Новости
Оказывается, популярная диета защитила печень от воспаления
Новости
SpaceX показала скафандр для первой частной миссии по выходу в открытый космос
Космос
OpenAI запустит поисковый сервис ChatGPT для конкуренции с Google
Новости
Геологи обнаружили древний вулканизм на обратной стороне Луны
Космос
Физики, возможно, впервые наблюдали глюоний: эти частицы состоят только из силы
Наука
Екатерина Барабанова, Ростелеком – о том, как построить карьеру в образовании и HR
Мнения
Японская станция сфотографировала мусор в космосе: это первый шаг к очистке орбиты
Космос
Шесть анонсов с презентации Apple новых iPad
Новости
Семь загадок Солнечной системы и Солнца, которые ученые пока не решили
Кейсы
Посмотрите, что будет с вами при падении в черную дыру
Новости
Сибирские «врата в подземный мир» растут: что происходит в Батагайке
Новости
Оказалось, в прошлом Марс был больше похож на Землю, чем все думали
Наука
Крепость римских легионеров, которой 2000 лет, нашли рядом с собором
Наука
Терапия светом помогла при травмах позвоночника
Наука
Робот-гуманоид с электроприводом может работать вслепую
Новости