Исследование Еврейского университета в Иерусалиме показало, что даже одиночная бактериальная клетка способна хранить «воспоминания» о своем прошлом окружении и передавать их потомкам. Работа опубликована в журнале Cell.
Ученые разработали технологию Microcolony-seq — она позволяет выращивать миниатюрные колонии из отдельных клеток и анализировать их РНК, геном и физические характеристики. Такой метод избавляет от помех, характерных даже для самых современных методов секвенирования одиночных клеток, и помогает понять, связаны ли различия между бактериями с мутациями или с наследуемыми эпигенетическими особенностями.
Оказалось, что внутри одной и той же инфекции скрываются разные субпопуляции микробов, каждая со своей стратегией выживания. Одни линии активируют гены подвижности, другие включают механизмы прикрепления к клеткам организма, третьи становятся устойчивыми к антибиотикам. Такая стабильность была подтверждена на патогенах Escherichia coli и Staphylococcus aureus, которые делятся на несколько постоянных подгрупп даже в рамках одной инфекции.
Ученые обнаружили долговременную «память», когда потомки одной клетки могут наследовать ее поведенческие особенности на протяжении 20 и более поколений. Но у этого феномена есть предел: при переходе в стационарную фазу роста, когда питательные вещества истощаются, память «стирается», и популяция возвращается к исходному состоянию.
Традиционные лабораторные тесты обычно исследуют лишь одну колонию и не фиксируют скрытые подгруппы. Это объясняет, почему антибиотики и вакцины против E. coli или золотистого стафилококка нередко оказываются неэффективны: уничтожается только часть инфекции, а другие линии выживают.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как генетика меняет представления о здоровье и истории человечества.
