Биологи впервые увидели слияние двух бактерий в одну

Американские ученые впервые смогли наблюдать, как бактерии разных видов могут объединяться в уникальные гибридные клетки. В ходе этого процесса их клеточные стенки и мембраны сливаются, а белки, РНК и другие молекулы становятся общими.

Исследователи изучали взаимодействие между Clostridium ljungdahlii и C. acetobutylicum. Эти виды бактерий работают в синтрофизме друг с другом — каждый из них производит метаболиты, которыми питается другой. Биологи обнаружили, что C. ljungdahlii может в течение своей жизни буквально внедряться в C. acetobutylicum. Эти два организма соединяют свои клеточные стенки и мембраны, после чего начинают обмениваются белками и РНК. Таким образом создают гибридные клетки, некоторые из которых продолжают делиться и заселять среду обитания.

Ранее исследователи заметили, что бактерии могут обмениваться некоторыми внутриклеточными соединениями через нанотрубки. Но наблюдение слияния бактериальных клеток стало для авторов неожиданностью. Несмотря на то, что такой процесс удалось увидеть впервые, ученые предполагают, что он может быть очень распространен в живой природе.

Также исследователи показали, что такое объединение происходит не просто так — оно повышает вероятность выживания бактериальных сообществ в неблагоприятных условиях окружающей среды. Например, некоторые патогенные бактерии могут заимствовать белки у других устойчивых к антибиотикам микроорганизмов и тоже развить устойчивость к препаратам. Некоторые микробы также могут «копировать» биохимические механизмы сородичей, чтобы избежать обнаружения иммунной системой.

Открытие может помочь объяснить, почему некоторые бактерии трудно культивировать или выращивать в лаборатории. Все дело в том, что такие микроорганизмы могут объединяться с сородичами и жить в синтрофизме с ними, вместо того чтобы расти и размножаться самостоятельно. Результаты работы группы могут повлиять на понимание эволюции бактерий и показывают, что некоторые виды могли развиваться совместно с другими, а не по отдельности.