07.12.2021      140      0
 

Доноры костного мозга передали реципиентам свои патогенные мутации

Бурая водоросль Macrocystis pyrifera защищается от своего паразита, оомицета Anisolpidium ectocarpii, с помощью аутофагии —…


Бурая водоросль Macrocystis pyrifera защищается от своего паразита, оомицета Anisolpidium ectocarpii, с помощью аутофагии — комплекса процессов по переработке компонентов собственных клеток, сообщается в New Phytologist. Аутофагия выступает в роли двигателя локального и системного иммунного ответа у водоросли. Этот факт показан впервые. Вероятно, паразит и его хозяин также влияют на ход «клеточного самоедства» друг у друга.

Бурых водорослей много в холодных морях, и там они служат основными продуцентами — производителями органических веществ. Они нередко достигают внушительных размеров — до 50 метров в длину. Неудивительно, что у них, в частности у Macrocystis pyrifera (именно он держит рекорд величины среди водорослей), есть паразиты.

Один из таких паразитов — оомицет Anisolpidium ectocarpii. Раньше оомицет относили к грибам, но по новой систематике они принадлежат совсем другому царству (Chromista; интересно, что туда же входят и бурые водоросли), так как по строению жгутиков и многим другим параметрам от настоящих грибов очень далеки. Клеточные механизмы защиты от Anisolpidium у бурых водорослей не изучены, как и их ответ на присутствие паразитов в принципе.

Известно, что у животных, зеленых растений и грибов в ответе организма на патогены большую роль играет аутофагия — переваривание компонентов клеток за счет лизосом, которые в этих же клетках и содержатся. Однако у бурых водорослей и оомицет значение аутофагии практически не исследовали.

Ученые из Великобритании, Германии и Австрии под руководством Клэр Гашон (Claire M.M. Gachon) из Шотландской ассоциации морских исследований выращивали в лаборатории Anisolpidium ectocarpii и периодически заражали им здоровые женские гаметофиты (половое поколение) Macrocystis pyrifera.

Состояние клеток инфицированных водорослей и их паразитов раз в 1–5 дней оценивали с помощью конфокальной микроскопии. Для этого часть зараженных гаметофитов извлекали из аквариумов, промывали стерильной морской водой и добавляли различные флуоресцентные красители, которые позволяют отличить аутофагосомы (лизосомы, в которых содержатся разлагаемые компоненты клетки) от других лизосом, а также оценить кислотность содержимого вакуолей (этот параметр дает возможность оценить общее состояние клетки). Также биологи готовили срезы Macrocystis для трансмиссионной электронной микроскопии.

Выяснилось, что Anisolpidium ectocarpii внутри водоросли находится в виде синцития — клетки со множеством ядер под одной оболочкой. Этот синцитий никогда не мигрирует из клетки в клетку: функцию расселения на себя берут зооспоры. Вероятно, поэтому в пораженных анизольпидием клетках Macrocystis активируется аутофагия: в них становится больше лизосом, где перевариваются другие органеллы, а также синцитии Anisolpidium. Если такие клетки уничтожить или очистить от оомицета, это остановит локальное распространение инфекции. Клетки, в которых паразита нет, тоже претерпевают изменения: в них запускается переработка пластид, которая нарушается, если на водоросль подействовать ингибиторами аутофагии.

Вероятно, оомицет-паразит контролирует собственное размножение с помощью аутофагии. Сразу после заражения в водоросли преобладают анизольпидии с крупными липидными каплями в клетках, но с каждым днем таких организмов становится все меньше, так как липидные капли уменьшаются, а ядра в составе синцитиев все чаще находят внутри вакуолей. Некоторые споры погибают, видимо, чтобы сохранились наиболее жизнеспособные. Все эти процессы нарушаются в присутствии ингибиторов аутофагии.

Через 17 дней после инфицирования в составе Anisolpidium находят почти исключительно органеллы для переваривания других органелл, при том, что липидов в этих особях может быть много. Такие особи уже не могут размножаться. Паразиту невыгодно, чтобы размножение прекращалось при наличии ресурсов. Поэтому авторы предполагают, что макроцистис каким-то образом активирует самопоедание у заразившего его организма и этим тоже тормозит его распространение.
Получается, что аутофагия — очень консервативный способ борьбы с инфекцией и встречается не только у «классических» растений и грибов (а также животных), но и у других эукариот. Судя по всему, у Macrocystis он представляет последнюю линию обороны: полуразрушенные синцитии анизольпидия находили в погибших клетках макроцистиса. К тому же, проникновение оомицета в клетки водоросли порой останавливали утолщения клеточной стенки, которые эти клетки формировали.

Аутофагия известна уже более полувека, и сейчас мы знаем, что роль, которую она играет в самых разнообразных физиологических процессах, огромна. Особенно крупный вклад в изучение «клеточного самоедства» внес японский биолог Ёсинори Осуми. За открытие механизмов аутофагии (на примере дрожжей) он получил Нобелевскую премию по физиологии в 2016 году.

Через 17 дней после инфицирования в составе Anisolpidium находят почти исключительно органеллы для переваривания других органелл, при том, что липидов в этих особях может быть много. Такие особи уже не могут размножаться. Паразиту невыгодно, чтобы размножение прекращалось при наличии ресурсов. Поэтому авторы предполагают, что макроцистис каким-то образом активирует самопоедание у заразившего его организма и этим тоже тормозит его распространение.
Получается, что аутофагия — очень консервативный способ борьбы с инфекцией и встречается не только у «классических» растений и грибов (а также животных), но и у других эукариот. Судя по всему, у Macrocystis он представляет последнюю линию обороны: полуразрушенные синцитии анизольпидия находили в погибших клетках макроцистиса. К тому же, проникновение оомицета в клетки водоросли порой останавливали утолщения клеточной стенки, которые эти клетки формировали.

Аутофагия известна уже более полувека, и сейчас мы знаем, что роль, которую она играет в самых разнообразных физиологических процессах, огромна. Особенно крупный вклад в изучение «клеточного самоедства» внес японский биолог Ёсинори Осуми. За открытие механизмов аутофагии (на примере дрожжей) он получил Нобелевскую премию по физиологии в 2016 году.

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:


Об авторе: admin

Ваш комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Енот взобрался на мусоровоз и прокатился на нём

Енот взобрался на мусоровоз и прокатился на нём

Семейство из Лондондерри (Нью-Гэмпшир, США) глазам своим не поверило, когда увидело енота-экстремала. ...

Женщина прыгнула в снег, но не провалилась, а получила болезненный удар по лицу

Женщина прыгнула в снег, но не провалилась, а получила болезненный удар по лицу

Жительница Сомерсета (Англия) рассказала, что редко видит обильные снегопады и толстые снежные покровы. ...

Сиденье детского туалета, надетое мальчиком на шею, пришлось снимать пожарным

Сиденье детского туалета, надетое мальчиком на шею, пришлось снимать пожарным

Маленький Эдвард Джонсон убедился, что сиденье детского туалета — это не игрушка и уж тем более не модный...

Напиши мне