Мошенники от природы. Ученые узнали, как грибам-долгожителям удается обмануть смерть

Ученые то и дело исследуют различные виды в попытке понять, что позволяет тем или иным организмам отсрочить смерть. На этот раз под прицелом микроскопа исследователей оказались грибы-долгожители, которым удается не накапливать ограничивающие жизнь мутации, тем самым увеличивая продолжительность своей жизни, пишет Science Alert.

В ходе исследования ученые из Вагенингенского университета в Нидерландах сравнили особенности многоклеточного роста у мицелиальных грибов. В результате они выдвинули новую гипотезу, которая объясняет, как определенные виды грибов сдерживают накапливающиеся мутации в своем нитевидном мицелии.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследователи отмечают, что нити грибообразующих грибов большую часть своей жизни проводят с двумя отдельными ядрами, каждое из которых содержит половину одного полного набора хромосом. За несколько мгновений до образования спорт в жабрах грибов два этих гаплоидных ядра соединяются вместе для бесполого размножения.

Ученым известно, что мутации в любом из ядер по сути лишают пораженный мицелий способности сливать нити с другими. Тут то и начинается самое интересное. Исследователи обнаружили, что за несостоятельность пораженного мицелия будет расплачиваться совершенной другой мицелий. С течением времени мутировавший мицелий будет доминировать над грибков, а затем и вовсе снизит его способность создавать споры.

В исследовании 2016 году ученые впервые обнаружили в быстродействующей плесени Neurospora crassa мутировавшие ядра, которые тогда прозвали "мошенниками". Ученые использовали такое прозвище из-за того, что мутировавший мицелий не мог начать бесполое слияние с собственными нитями и не мог образовать споры, однако использовал другой функционирующий мицелий, с которым сталкивался.

По словам ведущего автора исследования, биолога-эволюциониста Дуура Аанена, по сути, этот процесс напоминает поведение раковых клеток у других организмов — мутантные клетки стремятся к воспроизведению и растут так быстро, что причиняют вред организму, в котором возникли. Аанен отмечают, что эти грибковые мутации вполне можно воспринимать как своего рода "ядерный рак", когда мутации распространяются внутри мицелия и снижают его способности в целом.

В ходе исследования ученые сравнили быстродействующие плесневые грибы и долгоживущий грибной мицелий, способный существовать сотни лет. Теперь исследователи предполагают, что грибы-долгожители используют особый тип клеточного деления, также называемый "зажимным соединением". Это позволяет им защититься от эгоистичных мутантов и жить долго, не накапливая при этом слишком много генетических дефектов.

В ходе этого клеточного деления одно из ядер помещается в специальный отсек для выдержки, в котором находится до тех пор, пока клетка не сможет проверить его качество — затем происходит слияние, если оно возможно. Простыми словами, оба ядра постоянно испытывают друг друга на способность к слиянию: те, кто не проходит проверку — терпят неудачу. Если клетка не может слиться, это означает для нее тупик и конец для ядра.

Известно, что у людей и животных рак развивается после накопления в организме достаточного количества генетических ошибок, которые способны спровоцировать безудержное деление клеток. Глядя, как эти ошибки накапливаются со временем, можно подумать, что у организмов с большей продолжительностью жизни и большими телами должно развиваться больше опухолей. Однако слоны и киты опровергают эту теорию.

Ученым уже известно, что эти гиганты животного мира используют молекулярные приемы, чтобы восстанавливать поврежденную ДНК, контролируя деление клеток и подавление рака. Эти эволюционные решения известны как "парадокс Пето" и уже давно не дают покоя исследователям.

Исследователи отмечают, что грибы все же являются отдельным царством, а потому шансы обнаружить у них какой-то клеточный механизм, способный подавлять рак, не так уж велики. И все же ученые считают, что потребуется больше исследований, чтобы понять, как долгожителям этого царства удается поддерживать жизнь и избегать смерти.

Ранее Фокус писал о том, что ученые рассказали, как киты стали такими большими и почему они не болеют раком.