Бактериальный белок действует как афродизиак на хоанофлагеллат

Исследователи из США, изучавшие, как одноклеточные организмы эволюционировали в многоклеточные, обнаружили странный феномен: одноклеточные эукариоты Salpingoeca rosetta (хоанофлагеллатты) — ближайшие живые родственники животных — начинают половое размножение в ответ на белок, производимый бактериями Vibrio fischeri. Результаты представлены 31 августа в журнале Cell.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Гарвардской медицинской школы изучали влияние бактерий на многоклеточное развитие у S. rosetta, когда заметили неожиданный эффект.

«Мы видели очень странное роевое поведение сразу после добавления бактерий. Оказалось, это было прелюдией к спариванию», — говорит соавтор Николь Кинг.

Роение у одноклеточных часто предшествует половому размножению, так как быстро увеличивает плотность популяции. Генотипирование подтвердило, что происходит именно спаривание, а не просто «слипание» клеток.

«Хоанофлагеллатты могут долго оставаться бесполыми, но здесь мы показываем, что они могут быть половыми, и что переход к половому размножению регулируется бактериальным сигналом. В животном мире молекулу, вызывающую половое поведение, можно разумно назвать афродизиаком», — говорит Кинг.

Оба организма — морские. Исследователи показали, что даже низкие концентрации бактерий (400 клеток на миллилитр) достаточно, чтобы вызвать роение и спаривание. Это поведение связано с активностью специфического белка, постоянно секретируемого бактериями, который назвали EroS.

«Я был уверен, что это будет небольшая молекула. Поэтому, когда мы обнаружили, что это крупный белок, это был большой шок», — говорит соавтор Джон Кларди.

Дальнейшее исследование показало, что EroS является хондроитиназой — ферментом, расщепляющим сульфатированные молекулы во внеклеточном матриксе S. rosetta, которые ранее считались исключительной особенностью животных. Если эту ферментативную функцию ингибировать, роение не происходит. Хондроитиназы из других водных бактерий также воспроизводили эффект афродизиака.

В планах исследователей — изучить молекулярные детали того, как хондроитиназы, подобные EroS, индуцируют спаривание. Они также отмечают, что возможность использовать EroS для стимуляции спаривания открывает новый уровень экспериментального контроля в изучении клеточной биологии хоанофлагеллат.