Космопорт "Nefelana"

Группа профессора Ицхака Пильпеля изучила генетические изменения, которые сопутствуют процессу перехода. Оказалось, что при появлении лактозы включаются гены, связанные не только с лактозой, но и часть тех, что определяют ответ на мальтозу. В то же время в присутствии мальтозы гены лактозы не активировались. Получается, что в ходе эволюционных изменений бактерии приспособились к определённой последовательности событий.

Примерно такой же (и даже более сложный) процесс имеет место в жизни винных дрожжей. Постепенная ферментация приводит к изменению количества сахара, повышению уровня алкоголя, дрожжи начинают готовиться к следующей ступени. Все эти механизмы — приспособление к изменяющимся условиям среды, которое повышает шансы микроорганизмов на выживание. В этих системах эволюция заменяет условные рефлексы, комментирует Пильпель. "Это не просто подготовительная реакция, которая запускается всегда, это специально выработанная реакция на ожидаемое событие", — добавляет Галь Романо.

Чтобы проверить свои догадки, учёные решили провести эксперимент, похожий на опыты Павлова по отучению от условных рефлексов: они на несколько месяцев поместили дрожжи в среду, в которой мальтоза никогда не следовала за лактозой. Спустя долгое время бактерии "приспособились" и к этим обстоятельствам (точнее говоря, эволюционировали, так как сменилось множество поколений). Гены мальтозы перестали включаться в присутствии лактозы, хотя и не утратили своих функций (то есть включались в присутствии самой мальтозы).

"Получается, что за приготовление к изменению организм определённым образом расплачивается. Это стоит того, так как повышается шанс на выживание. Но в определённых обстоятельствах, например, если "предсказуемое" изменение прекращается, данное свойство уже не нужно", — добавляет Пильпель в пресс-релизе института Вайцмана. Кстати, некоторую обучаемость кишечной палочки и её способность предполагать последующие перемены в среде демонстрировали сравнительно недавно в своих опытах и биологи из Принстона. Учёные считают, что подобный процесс происходит в клетках многих животных и даже людей.

Открытие будет иметь и практическое применение, так как с его помощью можно увеличить шансы на выживание генетически изменённых бактерий, производящих биотопливо или лекарства. О своём открытии учёные рассказали в журнале Nature.