Амёба, повысившая температурный предел для эукариот

Амёба, выделенная из геотермального притока с нейтральным pH неподалёку от Hot Springs Creek в национальном парке Лассен-Волканик, установила новый ориентир для эукариотической жизни. Incendiamoeba cascadensis делится при 63°C; при 64°C она всё ещё передвигается и захватывает пищу, хотя деление при этой температуре не продемонстрировано. Открытие было опубликовано онлайн в Cell 22 сентября.

Результат важен потому, что эукариоты — это организмы, клетки которых содержат ядро и органеллы, зависящие от белков, мембран и согласованного внутриклеточного транспорта. До сих пор известный рост эукариот достигал примерно 60°C у красных водорослей и грибов, а рекорд среди амёб составлял 57°C. Таким образом, новый вид расширяет диапазон, в котором клеточная организация такого типа способна не только сохраняться, но и производить потомство.

Чтобы отличить кратковременную активность от роста, H. Beryl Rappaport, Natalie Petek-Seoane, Tomas Tyml, Felix Mikus, Angela Oliverio и их коллеги выделили микроорганизм и выращивали его при разных температурах. В каждом условии они наблюдали деление, движение и питание, а после более жёсткого воздействия проверяли, восстанавливают ли клетки свои функции. Эта последовательность позволила подтвердить рост при 63°C, тогда как при 64°C наблюдались лишь двигательная и пищевая активность.

Команда также исследовала клеточные реакции и экспрессию генов — то есть то, какие гены при нагреве использовались активнее или слабее. Были обнаружены связи с репарацией ДНК, транспортом компонентов внутри клетки и поддержанием белков. Эти измерения указывают на согласованный ответ на тепловой стресс, но сами по себе не выявляют единственную адаптацию, ответственную за наблюдаемую устойчивость.

Амёба добавляет рекорду и экологическое измерение. Это микробный хищник, поедающий термофильные бактерии, приспособленные к горячей среде. Её присутствие показывает, что геотермальные местообитания способны поддерживать не только устойчивых продуцентов или редуцентов, но и пищевые отношения, выстроенные вокруг одноклеточного эукариота.

При толковании самого высокого показателя исследования есть принципиальное ограничение: клетки восстановились после краткого воздействия 70°C, но это не означает, что они росли при такой температуре. Данные получены лишь для одного вида, содержавшегося в лаборатории, и ещё предстоит выяснить, в какой мере его возможности проявляются в природной среде и какие механизмы необходимы. Надёжно установленный результат конкретнее: деление при 63°C при сохранении движения и питания при 64°C.