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
В MIT разработали беспроводные антенны для живых клеток
Наука
В Турции нашли место первой победы Александра Македонского над персами
Наука
Зрение муравьев вдохновило ученых на создание чипов для поиска раковых клеток
Новости
Древнюю реконструкцию Стоунхенджа связали с миграцией из Европы
Наука
В Нижнем Новгороде пациенту с эпилепсией поставили «нейростимулятор нового поколения»
Наука
OpenAI: новая модель GPT обошла в тестах большинство программистов планеты
Новости
Ток без шоу: лайфхаки при создании идеальной домашней электросети
Технологии
Ученые нашли ключ к неизвестной физике и пониманию темной материи
Космос
Северный магнитный полюс смещается к России: как это влияет на GPS
Наука
«Уэбб» нашел галактику, которую ученые не могут объяснить
Космос
Ученые нашли «инопланетное» растение: оно не связано ни с одним видом на Земле
Наука
НАСА показало космическую «елку» и «венок» к Рождеству  
Космос
Астероид с 10-этажный дом летит в сторону Земли
Космос
Квантовую телепортацию впервые совершили по обычному интернет-кабелю
Новости
Инженеры предложили технологию для зарядки смартфона в кармане
Новости
Неоднородное расширение Вселенной ставит под сомнение существование темной энергии
Космос
Российские физики создали усилитель для оптоволоконных сетей
Новости
«Джеймс Уэбб» изучил ледяное прошлое ранней Солнечной системы
Космос
В России доказали безопасность транспортировки плазмы крови дронами
Иннополис
Ученые нашли практически безграничный источник топлива
Наука