Процессы старения и омоложения бактерий

Вопреки общему мнению, бактерии делятся несимметрично: одной из дочерних клеток достаётся бóльшая часть молекулярного мусора, накопленного материнской клеткой, который ухудшает качество жизни «нелюбимой дочки». Стареют ли бактерии? Странный вопрос — ведь, как всем известно, одноклеточные размножаются делением материнской клетки на две дочерние. То есть обладают своеобразным бессмертием, без конца продолжаются в потомках. Если, конечно, резкое изменение среды не вмешается и не убьёт клетку до того, как она успеет поделиться. Но старения в смысле постепенно накапливающихся негенетических дефектов, которые со временем губят организм, у одноклеточных бактерий вроде как нет.

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) в журнале Current Biology опровергают эту точку зрения. В лаборатории профессора Линь Чао за последнее десятилетие дважды пытались найти признаки старения у бактерий, но полученные данные противоречили друг другу. Наконец, исследователи поняли, в чём дело: в популяции бактерий процессы старения и процессы омоложения идут параллельно. Учёные применили разработанный ими математический метод анализа динамики бактериальной популяции к видеосъёмке сообщества кишечной палочки, сделанной на протяжении сотен поколений бактерии.

Было установлено, что дочерние, образовавшиеся после деления бактериальные клетки растут с разной скоростью: одна быстрее, другая медленнее. У бактерии, как у любой живой клетки, в течение жизни накапливается биологический мусор, например, повреждённые белки, которые отнюдь не безвредны. Учёные полагают, что материнская клетка распределяет полученный вред таким образом, чтобы одной из «дочек» досталось всё или почти всё плохое. После деления она останется как бы старой, с накопленным «грузом лет», зато вторая, избавленная от молекулярного мусора, таким образом омолаживается.

Это, разумеется, противоречит постулату о том, что бактериальные клетки делятся симметрично. Но с точки зрения эволюции такое неравномерное распределение накопленного молекулярного балласта между дочерними клетками у бактерий может быть более чем оправданно. При естественном отборе одна из дочерних клеток, безусловно, проиграет, но зато другая продолжит гонку обновлённой и со свежими силами. Это более выгодно, чем выставлять на старт дочерние клетки с равномерно распределёнными недостатками — они будут «обе хуже».

Но не стоит забывать, что эти результаты носят пока что чисто феноменологический характер, и необходимо ещё найти молекулярные механизмы, которые перед делением растаскивают молекулярный мусор по разным концам материнской клетки.