Биологи обнаружили, что некоторые бактерии способны переходить в специфическое состояние экстремально медленного роста, что увеличивает их шансы пережить период нехватки еды. Эта ранее неизвестная стратегия оказалась характерна для организмов, не использующих другой распространенный у одноклеточных метод экономии ресурсов. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Некоторые бактерии способны особым образом реагировать на неблагоприятные условия среды — они формируют толстостенные споры, которые очень устойчивы к внешним воздействиям и способны превратиться в полноценные организмы спустя многие годы. В таком состоянии обмен веществ практически останавливается, а размножение становится невозможным. Споры могут пережить облучение ультрафиолетовым светом, высушивание, нагревание до высоких температур, глубокую заморозку и воздействие дезинфицирующих веществ. Ученые неоднократно наблюдали прорастание спор возрастом около 10 тысяч лет, также описано несколько случаев превратившихся в полноценный организм спор возрастом в несколько десятков миллионов лет.
В новой работе биологи описывают впервые обнаруженную стратегию выживания у бактерии сенной палочки Bacillus subtilis. Некоторые разновидности этих одноклеточных могут образовывать споры, но использованный в данной работе штамм этого делать не способен. Найденный способ получил название олиготрофного роста, то есть характерного для малого количества питательных веществ. В таком состоянии все внутриклеточные процессы замедлялись до экстремальных значений в ожидании улучшений внешних условий. В отличие от спор, бактерии в таком виде продолжали расти и делиться, но делали это примерно в 100 раз медленнее.
«Мы увидели четкую разницу между активным состоянием, покоящимися спорами и новым статусом, — говорит ведущий автор работы Лендерт Хамун из Амстердамского университета. — Все виды процессов, характерных для бактерии в состоянии нормальной активности, были изменены. Однако они не были полностью остановлены, как происходит в случае формирования споры».
Ученые также выяснили, что переход в новое состояние требует от бактерий гораздо меньше энергии, чем формирование спор. Именно высокие энергетические затраты считают одной из причин, почему не все споры могут вернуться к нормальной активности. На данный момент неизвестно, способны ли другие бактерии впадать в олиготрофный рост. Если это так, то это может существенно повлиять на наше понимание о выживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях. В частности, эта стратегия может помогать некоторым патогенам переживать воздействие антибиотиков.
Источник: https://indicator.ru/news/2019/02/25/strategiya-vyzhivaniya-bakterij/
