Ученые обнаружили у микроводорослей тот же тип программируемой клеточной смерти, что и у человека

Под микроскопом впервые можно увидеть, как микроводоросли проходят тот же тип программируемой клеточной смерти, что и клетки животных. (Микроводоросли показаны фиолетовым, апоптотические тельца — маленькие точки.). Автор: Луиза Фернанда Корредор Ариас

Впервые исследователи из Университета Умео наблюдали у микроводорослей тот же тип программируемой клеточной смерти, что и у человека. Открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что этот фундаментальный биологический процесс является более древним, чем считалось ранее.

«Это первый фотосинтезирующий организм и первая одноклеточная форма жизни, у которой показано образование так называемых апоптотических телец в процессе клеточной смерти. Это доказывает, что апоптоз — путь программируемой клеточной смерти, который считался уникальным для животных, — является более древним и распространенным, чем предполагалось», — говорит Кристиане Функ, профессор кафедры химии Университета Умео.

Клетки могут умирать естественным образом от старения или болезней, но организмы также могут активно запускать гибель определенных клеток, когда это необходимо. Этот процесс известен как программируемая клеточная смерть (ПКС) — ключевая биологическая система, которая позволяет развиваться органам в нашем теле и дает преимущества в течение жизненного цикла организма. Один из примеров — формирование пальцев у развивающегося человеческого эмбриона, другие — контроль количества клеток или устранение нефункциональных клеток.

Существует несколько путей, ведущих к ПКС, наиболее изученным из которых является апоптоз. Самый явный признак апоптоза — образование и высвобождение окруженных мембраной внеклеточных везикул, называемых апоптотическими тельцами. Хотя другие пути были описаны у растений, дрожжей, простейших и фитопланктона, производство апоптотических телец считалось ограниченным многоклеточными животными.

Впервые группе Функ из Университета Умео удалось наблюдать образование апоптотических телец у микроводорослей.

«Наши результаты демонстрируют, что микроводоросль Guillardia theta испытывает апоптотическую клеточную смерть в физиологических условиях, аналогично клеткам животных. Поскольку эти водоросли уже существовали до возникновения многоклеточности, наше открытие ставит под вопрос эволюционное происхождение ПКС», — говорит Функ.

Новые открытия также могут иметь долгосрочные последствия, выходящие за рамки фундаментальных исследований. Если ученые однажды смогут вызывать или предотвращать программируемую клеточную смерть у микроорганизмов, это может позволить как управлять вредоносным цветением водорослей, так и улучшать сбор продуктов из водорослей в биотехнологии. «Но это все еще далеко за пределами нашего текущего исследования», — отмечает Функ.

Больше информации: Luisa Corredor et al, Apoptotic bodies in phytoplankton suggest evolutionary conservation of cell death mechanisms, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63956-4

Источник: Umea University