Microbiology

На примере механизма образования спор у бактерий удалось показать, что становление нового полезного признака в ходе эволюции может начинаться с мутаций, вносящих элемент хаоса в программу индивидуального развития. Дестабилизация развития приводит к появлению целого набора альтернативных аномальных фенотипов («уродств»), причем выбор одного из возможных путей развития поначалу случаен. Если один из этих путей окажется удачным, отбор в дальнейшем будет закреплять мутации, повышающие вероятность реализации именно этого нового пути развития. В результате новый признак, изначально возникший как редкая аномалия, со временем стабили ... Читать дальше »

Дрожжи — одноклеточные существа, почти не способные к обучению в прямом смысле этого слова. Однако, как выяснилось, обычная дарвиновская эволюция, основанная на мутациях и отборе, способна отчасти компенсировать этот недостаток, помогая дрожжам вырабатывать полезные навыки, похожие на условные рефлексы животных. Фото с сайта www.bio.miami.edu

Израильские ученые обнаружили у микроорганизмов (кишечной палочки Escherichia coli и дрожжей Saccharomyces cerevisae) способность к опережающему реагированию, напоминающую классические павловс ... Читать дальше »

Обыкновенные пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), как выяснилось, сталкиваются в своей жизни со сложными морально-этическими дилеммами. Это делает их удобным модельным объектом для исследований в области эволюционной этики. Фото с сайта www.bio.miami.edu

В популяциях дрожжей одни особи ведут себя как альтруисты, производя фермент, расщепляющий сахарозу на легко усваиваемые моносахариды — глюкозу и фруктозу. Другие особи — «эгоисты» — сами не производят фермента, но пользуются плодами чужих ... Читать дальше »

Междисциплинарное сотрудничество генетиков и медиков позволило обрисовать широкую картину разнообразия возбудителей простуды — риновирусов. Ученые прочли полные геномы 138 образцов риновирусов и обнаружили помимо трех известных типов еще один. Филогенетическое древо показало не только четкое разделение на отдельные эволюционные ветви, но и возможность рекомбинации риновирусов, находящихся в одной зараженной клетке. Это исследование доказало бесперспективность поиска общего лекарства от простуды — настолько разнообразны эти вирусы. Более осмысленным будет поиск лекарств отдельно для каждой из эволюционных ветвей.

Модель недав ... Читать дальше »

Этот график иллюстрирует работу «молекулярного переключателя», регулирующего поведение светящейся бактерии Vibrio harveyi в зависимости от концентрации двух сигнальных веществ (AI-1 и AI-2), которые используются бактериями для общения друг с другом. По горизонтальным осям — концентрации двух веществ, по вертикальной оси — величина, обратная силе реакции бактерии на данный химический сигнал. Видно, что «молекулярный переключатель» имеет три устойчивых состояния: «синее» (концентрации обоих веществ высокие, реакция максимальная), «зеленое» (концент ... Читать дальше »

Рис. 1. Рибосома в процессе синтеза белка. У этой красивой схемы есть один недостаток: непонятно, что имел в виду художник, изображая на мРНК между тройками нуклеотидов (триплетами), кодирующими аминокислоту, какие-то вставки, состоящие как будто из двух нуклеотидов. В действительности триплеты в мРНК идут подряд, без промежутков. Рис. с сайта en.wikipedia.org

Исследовав трехмерную структуру рибосомной РНК современных бактерий, канадские биохимики из Монреальского университета ( ... Читать дальше »

Многие наездники вводят в тела своих жертв «вирусоподобные частицы», которые помогают личинкам паразита подавить иммунную защиту хозяина. Как выяснилось, гены, управляющие формированием этих частиц, были приобретены паразитическими насекомыми от настоящего вируса, который 100 млн. лет назад встроился в геном их предка.

Наездник Cotesia flavipes — один из многих тысяч видов паразитических наездников, которые выводят из строя защитные системы своих жертв при помощи «ручных» вирусов. Фото с сайта www.uky.edu

... Читать дальше »

Одни разновидности светящейся бактерии Vibrio fischeri живут в симбиозе с рыбами, другие — с кальмарами. Оказалось, что способность заселять светящиеся органы кальмаров определяется одним-единственным бактериальным геном. Пересадка этого гена от «кальмарной» разновидности микроба его «рыбной» разновидности приводит к тому, что последняя приобретает способность жить в симбиозе с кальмарами. По-видимому, сначала светящаяся бактерия жила в содружестве только с рыбами, а затем приобрела путем горизонтального переноса новый ген, который позволил ей «подружиться» также и с кальмарами.

... Читать дальше »

Считалось, что из всех РНК-содержащих вирусов только ретровирусы способны синтезировать ДНК на матрице своей РНК и встраиваться в геном хозяйской клетки. Как выяснилось, другие РНК-содержащие вирусы тоже умеют это делать, хотя у них нет генов, необходимых для обратной транскрипции (синтеза ДНК на матрице РНК). Встраивание этих вирусов в хромосомы хозяина происходит благодаря своеобразной кооперации с уже обжившимися в хозяйском геноме ретровирусами.

Встраивание ретровирусов и ретротранспозонов в геном организма-хозяина может приводить к печальным последствиям. Эта собака родилась обесцвеченной и глухо ... Читать дальше »

Американские микробиологи создали из живых бактерий модельную систему, в которой микробы-альтруисты, производящие с ущербом для себя полезное всей популяции вещество, оказываются в конечном счете в выигрыше несмотря на то, что в каждой отдельной популяции они проигрывают соревнование микробам-эгоистам. Процветание альтруистов обеспечивается благодаря статистическому эффекту, известному под названием «парадокс Симпсона».

... Читать дальше »