Принцип конкурентного уклонения и бутылочная почта живых систем

Принцип конкурентного уклонения и бутылочная почта живых систем

Орлов Олег Игоревич

Гимназия №102 им.

М.С. Устиновой г. Казань

Принцип конкурентного уклонения, как комплекс приемов обеспечивающих выживание популяции, путем избегания конфликта при поступлении соответствующего сигнала.

Значение – эволюционно закрепленные морфогенетические, биохимические, физиологические и поведенческие реакции системы «А» позволяют уйти от прямого столкновения с: нежелательными и сомнительными агентами, конкурентами и фагами из системы «В».

B

B

B

B

B

B

B

A

A

A

A

A

Active stage

Active stage

Latent stage

Ορλώφ

Экзосомы - бутылочная почта живых систем

Экзосомы

ПОЧТА - Сигнальные молекулы экзосом, переносящие информацию

о присутствии в среде господствующего вида « А » видам адресатам « а », « б »,

в ответ на что они адекватно снижают свою метаболическую и генеративную активность становясь латентными. Когда же «давление» сигнальных экзосом вида доминанта падает, латентные стадии видов « а » - « б » переходят в активные жизненные формы.

Y

(а,б)

ПОЧТА

БАГАЖ

ДНК – РНК

Белки Р

Latent

Active

А

а

б

Экзоцитоз экзосом

3

Многозадачность экзосом – из примерно 6и функциональных обязанностей обычная целевая специализация на 1й реже 2х

4

Экзосомы валлиснерии и пролиферация сценедесмуса

Пример, когда экзосомы многоклеточной водоросли валлиснерии сдерживают размножение популяции одноклеточной водоросли Scenedesmus ecornis

5

Экзосомы одноклеточных водорослей и темпы размножения бактерий

Пример, когда экзосомы одноклеточной водоросли сдерживают размножение бактерий, в том числе и патогенных.

Сенная палочка

- Снижение 10раз

Синегнойная палочка

- Снижение 15000раз

Кишечная палочка

- Снижение 64000раз

6

Фотолюминесценция экзосом культур водорослей и бактерий

Scenedesmus ecornis

Bacillus subtilis

7

+ Chlorella ovalis

Александра Дмитриевна Волошина

к.б.н. зав. лаб.

5

6

Контроль культуры B. subtilis

Во сколько раз уменьшается количество жизнеспособных клеток

1,6×10 3

B. subtilis+ водоросли

3,2×10 4

7,6×10 2

1,2×10 4

2,4×10 7

2

3

6×10 6

2×10 8

4

2×10 7

10

Экзосомы внутренней среды человеческого организма

Экзосомы - как мягкая сила в войне живых систем

Sch102 Олег Орлов

А

Вирусы

Т

С

Т

Простейшие, грибки и раковые клетки

Бактерии

Физиологические реакции

Т - тренировка

А - активация

С - стресс

Экзосомы

Продукты обмена

Многоклеточный орг.

[email protected]

Протеазы

Ορλώφ

Таким образом – Принцип конкурентного уклонения – это закономерный уход от конфликта биологической системы «А» в ответ на сигналы присутствия другой биологической системы «Б», что выражается, например, в снижение метаболизма или переход в спящие – латентные стадии у мелкоразмерных и слабо подвижных организмов, не имеющих возможности покинуть конкретный микробиом.

Применительно к микроорганизмам и раковым клеткам , информационные сигналы могут посылаться «бутылочной почтой» - экзосомами, как от низших к низшим, так от высших к низшим и наоборот. На кону стоит выживание популяции и все способы для этого хороши.

Пример 1 – В ответ на присутствие метаболитов Bacillus subtilis (Сенной палочки), большинство присутствующих в среде бактерий, простейших и раковых клеток снижают свою активность. Отсюда и предполагаемые биоцидные свойства этого вида бактерий. Однако, среди простейших есть род инфузорий ( Paramecium ), представители которого предпочитают в питании именно Сенную палочку.

Пример 2-Принципом конкурентного уклонения можно объяснить и « краевой эффект », это когда организмы, отдаляясь от дружественных экзосом сородичей, максимально используют свой репродуктивный потенциал.