Новое исследование, проведенное биологами из Университета Альберты, демонстрирует первые доказательства апоптоза или запрограммированной гибели клеток у водорослей. Результаты имеют далеко идущие последствия: от разработки целевых антибиотиков до производства биотоплива в промышленности.
Это звучит странно, но запрограммированная гибель клеток важна для всех крупных организмов. Чтобы любые клетки могли дифференцироваться, они должны быть способны убивать клетки. Например, если вы поранитесь, ваш струп образуется из этих убитых клеток, - объяснила Ребекка Кейс, доцент кафедры биологических наук Университета Альберты. - Здесь, на уровне отдельных клеток, мы обнаружили, что маленькие молекулы переходят от бактерий к водорослям-хозяевам. Делая это, бактерии могут приказать водорослям убить себя».
До сих пор считалось, что запрограммированная гибель клеток, также известная как апоптоз, происходит только в крупных многоклеточных организмах, таких как животные и люди. Это исследование показывает, что бактерии, живущие на одноклеточных водорослях, могут вызывать запрограммированную гибель клеток. «Это первое документальное подтверждение истинного апоптоза через бактериальные патогены в таких микроорганизмах, как водоросли», - сказал Кейс, который проводил работу с выпускницей докторской диссертации Анной Брамуччи.
Одним из потенциальных применений этого исследования является открытие и разработка лекарств. В отличие от традиционных антибиотиков, которые убивают все бактерии, это исследование может быть применено для разработки лекарств с более точным подходом, включая и выключая отдельные бактерии или клетки. Ранее Кас и его коллеги использовали этот подход для поиска антибиотиков, которые эффективны в концентрациях, в 1000 раз меньших, чем у традиционных антибиотиков.
«В подобных взаимодействиях, которые происходят в непосредственной близости, вы можете найти молекулы, которые эффективны в очень малых концентрациях», - сказал Кейс. «Двигаясь вперед, мы хотим получить действительно мощные молекулы».
Еще одна интересующая нас область - это природные виды топлива, получаемые из живой материи, называемые биотопливом. «Водоросли также можно использовать для создания липидов для биотоплива», - пояснил Кейс. «Если мы сможем лучше понять их жизненные циклы, мы сможем найти способы продлить им жизнь, чтобы производить больше топлива для промышленности».