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
ИИ использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука