ДНК – оръжието на социалните амеби

Накратко: Статията описва как социалната амеба използва ДНК за създаване на смъртоносна мрежа, която улавя бактерии, подобно на механизмите в човешката имунна система. Изследването на този микроорганизъм помага за по-доброто разбиране на генетичните заболявания и методите за тяхната борба.
amoeba-.jpg
dicty-development-Credit-M.J. Grimson & R.L. Blanton. Biological Sciences Electron Microscopy Laboratory, Texas Tech University.jpg
dictyo-Credit-John Wild.jpg
social-cells_Credit-Alex Wild.jpg

Нашата вродена имунна система, съставена главно от фагоцити, предпазва тялото ни, унищожавайки бактериите. Тя използва два механизма, за да направи това. Първият унищожава чуждите тела вътре в самия фагоцит. Вторият ги убива извън клетката. Тези две стратегии вече са известни на изследователите, но само при човека и висшите животни. Микробиолози от Университета на Женева (UNIGE), Швейцария, наскоро са открили, че една социална амеба – едноклетъчен микроорганизъм, живеещ в почвата, също използва тези два механизма. Тя е правила това повече от един милиард години. Тъй като тази амеба притежава отбранителна система, подобна на тази при хората, като същевременно е податлива на генетично модифициране, то изследователите могат да извършват експерименти върху нея. Така те ще започнат да разбират по-добре генетичните заболявания на имунната система и какви са начините за борба с тях. Това откритие е публикувано в списанието Nature Communications.

За да се защитят, нашите имунни клетки разполагат с два механизма. Първият, наречен фагоцитоза, убива бактериите в рамките на самата фагоцитна клетка. Клетката обгръща чуждото тяло и го унищожава чрез използване на реактивни кислородни видове (озон, водороден пероксид), получени благодарение на ензима NOX2. Въпреки това, когато нашественикът е твърде голям, за да бъде обгърнат, клетките използват втори механизъм на защита. Той включва изхвърляне на генетичен материал, тоест тяхната ДНК, извън клетката. Тази ДНК се превръща в лепкава отровна мрежа, наречена „неутрофилен екстрацелуларен капан“. След това, тези ДНК-мрежи улавят бактериите извън клетката и ги убиват.

 

Предшественикът на нашата вродена имунна система

В сътрудничество с изследователи от Медицинския колеж Бейлър в Хюстън (САЩ), екипът на професор Тиeри Солдати от катедрата по биохимия на Факултета по науки в UNIGE изучава социалната амеба Dictyostelium discoideum. Тези микроорганизми са хищници, които се хранят с бактерии. Но когато храната не достига, те се събират заедно и образуват „мини животно“, изградено от повече от 100 000 клетки, наречено псевдоплазмодий. След това то ще се превърне в „плодно тяло“, съставено от спорова маса на върха на стъбло. Спящите спори ще оцелеят без храна, докато вятърът ги пренесе на ново място, където те могат да покълнат и да намерят нещо за ядене.

За да изградят псевдоплазмодия, приблизително 20% от клетките се жертват, формирайки стъблото, а 80% се превръщат в спори. Въпреки това, една малка част от тях – едва 1%, продължава да поддържа своите фагоцитни функции. „Този последен процент е съставен от така наречените клетки-стражари. Те представляват примитивната вродена имунна система на псевдоплазмодия и играят същата роля като имунните клетки при животните. Тези клетки също използват фагоцитоза и ДНК-мрежи, за да унищожат бактериите, които застрашават оцеляването на псевдоплазмодия. Така открихме, че това, което сме смятали за изобретение на висшите животни, всъщност е една стратегия, която вече е била активна в някои едноклетъчни организми през последните един милиард години “ – обяснява Тиери Солдати.

 

От социалната амеба до човека

Това откритие играе значителна роля за разбирането на заболяванията на имунната система при хората. Например, пациентите с хронична грануломатоза са неспособни да синтезират функционален NOX2 ензим. Ето защо, те страдат от повтарящи се инфекции, тъй като имунната им система не разполага с реактивни кислородни видове, които да убиват бактериите във фагозомата или чрез ДНК-мрежи. Микробиолозите от UNIGE са в състояние да извършват всякакви експерименти върху механизмите на вродената имунна система, чрез генно модифициране на социалната амеба Dictyostelium discoideum. Следователно този микроорганизъм може да служи като научен модел за изследване на дефекти в защитните процеси, което отваря и пътя за откриването на лечение.

 

В следващото видео можете да проследите процеса на формиране на това удивително животно! 

 

Превод:  Росица Ташкова

Източник: https://www.sciencedaily.com

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.