(no subject)

[marigranula]

      В интересной статье Chromosomal toxin-antitoxin systems in Pseudomonas putida are rather selfish than beneficial исследуется система яд-противоядие у бактерий.
      У очень многих бактерий существует система яд-противоядие: обычно это два гена [*], один из которых кодирует яд, а второй - противоядие, причем противоядие короткоживущее, поэтому нарушения в этой системе (исчезновение этих генов или нарушение транскрипции и трансляции) приведут к тому, что противоядие кончится, и яд начнет действовать, что приведет к самоубийству или торможению метаболизма клетки.
      Выдвигались несколько гипотез о причинах существования этой системы у бактерий [**], и вот исследователи удаляли эту пару генов так, чтобы не повредить бактерии [***]. Сравнивая бактерии с этой системой и бактерии у которых эту систему удалили, авторы выяснили, что пользы от этой системы никакой, а вред, в разных условиях, иногда бывает, а иногда нет. Более того, отследив эволюцию этой системы, они показали, что токсичность яда постепенно снижается.
      Таким образом, загадка, почему эта вредная система яд-противоядие продолжает быть очень распространенной, а не была "вычищена" естественным отбором, так и остается без ответа.

*У грибов существует подобная система кодируемая одним геном.
**Существует близкая система, в которой яд может проникать в соседние клетки. У бактерий эта система используется для борьбы с конкурентами и у эукариот эту систему используют сперматозоиды в процессе конкуренции между спрематозоидами от разных самцов. Но в данных случаях, система яд-противоядие используется чтобы убить конкурента, а не себя.
***Если удалить просто оба гена, то клетка погибнет от яда.

Comments

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Так бактерии же активно используют яды для атаки на организмы.
Так что глобально польза им весьма существенная от ядов.

Если речь о яде внутри бактериальной клетки, то это может быть чтобы бактерию не съели или против паразитов.

[marigranula.livejournal.com]

"Если речь о яде внутри бактериальной клетки, то это может быть чтобы бактерию не съели или против паразитов."
Дело в том, что яд направлен именно против самой клетки, и противоядие - короткоживущее. Если бы яд использовался для защиты, то противоядие бы наоборот было долгоживущим, чтобы уменьшить риск.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Допустим, бактерию съели, она погибла, выработка противоядия прекратилась, хищник получил ущерб от яда.

[marigranula.livejournal.com]

Поедание бактерий обычно происходит следующим образом (есть исключение, но оно редкое, а система яд-противоядие очень распространенное) - эукариота захватывает бактерию в вакуоль, бактерия в ней переваривается, все что переварилось - переносится специальными насосами через мембрану вакуоли, а все непереварившеся выбрасывается во внешнее пространство когда мембрана вакуоли сливается с клеточной мембраной. Поэтому белки яда просто не могут попасть в цитоплазму эукариоты.

[abyssal-being.livejournal.com]

Я думаю, пользы от этой системы не нашли, потому что эксперимент был чистый - в чашке Петри была только эта культура бактерий, и у каждой есть и яд и противоядие. Если бы удалось в живой природе посмотреть, там было бы видно, что конкуренты-соседи погибают от этого яда.

[marigranula.livejournal.com]

Яд в данном случае - это здоровенные молекулы белка, которые клетку просто не покидают, а если оказываются в среде, не попадают внутрь клетки. Они чисто для внутреннего использования.

[abyssal-being.livejournal.com]

Аа, тогда это дурное наследство, от которого никак не избавишься.
Вот! еще версия! Фагоцитозом/горизонтальным переносом в бактерию попадают живые микробы, которые еще мельче ее. И этот яд против них. Или это даже пищеварительная система бактерии.

[marigranula.livejournal.com]

"Фагоцитозом/горизонтальным переносом в бактерию попадают живые микробы,"
Фагоцитоза у современных бактерий не бывает.
Проблема в том, что эти яды - крупные белки, которые через клеточную мембрану не проходят, поэтому они опасны только хозяину.
Известны системы типа шприцов, которые используются некоторыми бактериями чтобы впрыснуть яд соседу - конкуренту, проткнув его оболочку, но это специфический случай.

[abyssal-being.livejournal.com]

"у современных не бывает." Ааа, как у меня все запуталось. Это я действительно про древних читала. Но шприцы - это уж чересчур. Я понимаю, что мембраны стали плотнее, но как-то же бактерия питается и что-то выделяет. Пор для этого недостаточно. Если только они могут хорошо расширяться. А тогда это уже фагоцитоз.

[marigranula.livejournal.com]

Есть бактерии фотосинтезирующие, а остальные пищу переносят через мембрану с помощью специальных транс-мембранных белков-транспортеров.
Фагоцитоз присутствует только у эукариот.

[abyssal-being.livejournal.com]

Поняла. У современных бактерий нет. Но у древних прокариот он как раз был! У них мембраны такой плотной не было. Митохондрии и хлоропласты ранее были самостоятельными организмами.

[marigranula.livejournal.com]

"Митохондрии и хлоропласты ранее были самостоятельными организмами."
Практически единодушно все считают, что сначало возникли эукариоты, вместе с ядром, линейными хромосомами, аппаратом гольджи, и фагоцитозом, а потом уже произошел с симбиоз с предками митохондрий (не обязательно за счет фагоцитоза, кстати - все нынешние ближайшие родственники митохондрий - бактерии паразитирующие на эукариотах, большинство - внктреклеточно) и позже - с цианобактериями, которые стали хлоропластами.

[abyssal-being.livejournal.com]

С этим согласна. Сначала в клетках появилось ядро, а митохондрии и хлоропласты потом.
Ааа, а из этого вытекает то, что ТЫ сказал: что фагоцитоз только у эукариот. Угу. надо мне это понять.

[freedom_of_sea.livejournal.com]

возможно фаги повреждают противоядие и зараженная клетка гибнет, спасая родственников

[marigranula.livejournal.com]

Да, действительно, те фаги которые полностью реориентируют клетку на синтез самих фагов и останавливают синтез собственных белков клетки, остановят и синтез противоядия. Но дело в том, что повреждения клеточной ДНК таким вирусом и не мешает фагам, раз они все равно останавливают синтез клеточных белков