«Наука показывает нам множество способов, которыми жизнь взаимосвязана, особенно на микроскопическом уровне, где мы видим, сколько организмов зависит от тесного контакта с другими видами или их интернализации в поисках пищи, защиты или воспроизводства», — сказал ведущий автор Джон Бернс. докторант Отделения зоологии беспозвоночных музея. «Но отношения между этой конкретной водорослью и саламандрой очень необычны».Ученым уже более века известно, что зеленая водоросль (Oophila amblystomatis) растет в ящиках пятнистой саламандры (Ambystoma maculatum) — странное сочетание видно невооруженным глазом в зеленом оттенке яиц саламандр. Первоначально считалось, что симбиоз происходит только между зародышем саламандры и водорослями, живущими вне его. Эмбрионы производят богатые азотом отходы, полезные для водорослей, а водоросли увеличивают содержание кислорода в жидкости вокруг дышащих эмбрионов.
Но недавние исследования показали, что водоросли на самом деле расположены внутри клеток по всему телу пятнистой саламандры. Эта взаимосвязь между клетками и клетками также может быть обнаружена у кораллов и в кишечнике цикад, но взаимодействие саламандры с зелеными пятнами водорослей — единственный известный пример того, как симбионт входит в клетки позвоночных видов.«Это действительно настолько странное устройство, о котором можно подумать, что саламандры позволяют водорослям жить в своих яицах. Это было бы похоже на скопление зеленых водорослей в утробе матери», — сказал соавтор исследования Райан Керни, ассистент. профессор Геттисбергского колледжа. «То, что мы намеревались сейчас рассмотреть, — это тип молекулярного изменения, которое происходит, когда клетки саламандры и клетки зеленых водорослей находятся вместе».
В новом исследовании eLife исследователи сравнили РНК из клеток пяти разных групп: клетки саламандры с водорослями, клетки саламандры без водорослей, клетки водорослей, живущие в клетках саламандры, водоросли, живущие в яичных капсулах, и водоросли, культивируемые в лаборатории. .Они обнаружили, что водоросли внутри клеток саламандры подвергаются стрессу и меняют способ производства энергии. Вместо того, чтобы использовать световую энергию для производства пищи для поддержки хозяина саламандры, как это происходит при взаимодействии кораллов и водорослей, водоросли в клетках саламандры изо всех сил пытаются адаптироваться к новой среде.
Остается неясным, получают ли водоросли выгоду от этого межклеточного взаимодействия. Напротив, пораженные клетки саламандры, по-видимому, распознают водоросль как чужеродную, но не проявляют никаких признаков стресса во время взаимодействия.
Исследователи обнаружили, что саламандры сверхэкспрессируют несколько генов, которые могут подавлять иммунный ответ, предполагая, что опыт клетки-хозяина является нейтральным или полезным.«Мы узнаем, что эти две принципиально разные клетки кардинально меняют друг друга, и это может иметь отношение к другим симбиотическим системам, включая взаимоотношения человека и паразитических микробов», — сказал соавтор исследования Ынсу Ким, помощник куратора в Отделе музея.
Зоология беспозвоночных.
