Даже дрожжевые матери жертвуют всем ради потомства

Новое исследование Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) показало, что дрожжи Saccharomyces cerevisiae демонстрируют материнскую жертвенность, отдавая свои жизненно важные органеллы потомству ценой собственной жизни. Работа опубликована в журнале Science.

Суть открытия

Учёные под руководством Уоллеса Маршалла и Сюзанны Рафельски обнаружили, что материнские клетки дрожжей активно транспортируют митохондрии — «энергостанции» клетки — в свои дочерние почки (buds) по сети белковых треков с помощью молекулярных моторов.

Ключевой неожиданный результат: мать продолжает щедро снабжать почку митохондриями, даже когда это ускоряет её собственную гибель. «Мать будет закачивать столько, сколько нужно почке, — пояснил Маршалл. — Почка получает всё больше по мере роста, а мать — нет».

Цена материнства

Используя сложные микроскопические и компьютерные методы для отслеживания митохондрий, учёные установили:

• Материнские клетки отдают потомству последовательное и достаточное количество митохондрий в каждом поколении.
• Со временем у самих матерей органелл становится всё меньше.
• Жертва ради здоровья потомства высока: материнские клетки начинают отмирать после 10 поколений, а к 20 поколению большинство из них погибает.

Для сравнения: мутантные дрожжи, которые были более «скупы» в передаче митохондрий, жили значительно дольше.

Контекст и значение

Классическое представление о делении клеток (митозе) предполагает равномерное разделение компонентов, включая митохондрии. Однако не все деления симметричны — так делятся, например, стволовые и некоторые раковые клетки.

Исследование UCSF указывает, что активный контроль над распределением митохондрий при асимметричном делении может быть ключевым механизмом. Понимание этого процесса способно дать важные подсказки для биологии стволовых клеток и рака.