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
Найден способ сверхскоростной передачи тепла для быстрого охлаждения электроники
Наука
Условия жизни лошадей в Средневековом Новгороде восстановили по зубам
Наука
Под видом модов для Minecraft и других игр в Telegram распространяют вирусы
Новости
ИИ от создателей TikTok потеснил GPT-4o в рейтинге генераторов изображений
Новости
В России нашли минерал, который поможет изучить ядро Земли и космические тела
Космос
Анализ метеорита поставил под сомнение гипотезу о происхождении воды на Земле
Космос
«Яндекс» научил поиск решать задачи по алгебре для старшеклассников
Новости
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
Космос
VR в строительстве: как избежать ошибок на сотни миллионов
Мнения
44 планеты, похожие на Землю, нашли в Млечном Пути
Космос
Тайну космоса, которой больше 60 лет, наконец-то раскрыли
Космос
В «дубайском» шоколаде нашли опасные для жизни вещества
Наука
Хакеры атаковали пять оборонных предприятий России
Новости
Как ИИ повышает эффективность и снижает риски обогатительных предприятий
Мнения
«Джеймс Уэбб» изучил загадочные кольца погибшей звезды
Космос
Открыт прием заявок на ежегодную премию Digital Leaders 2025
Новости
GigaChat научился искать информацию в сети: Сбер обновил ИИ-помощника
Новости
Созданы очки с искусственным интеллектом для незрячих людей
Новости
Минобрнауки продолжит программу кешбэка для инвесторов университетских стартапов
Новости
OpenAI представила GPT-4.1: модель с улучшенными возможностями для программистов
Новости