ИСТИНА

Митохондрии играют важную роль в регуляции жизненного цикла дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Так, например, функциональные митохондрии необходимы для инициации редукционного деления (REF). В условиях дефицита источника азота дрожжи также способны к дифференцировке: они образуют удлиненные клетки – псевдогифы. Этот процесс позволяет этому виду грибов эффективнее пролиферировать на бедных средах и удерживаться на субстрате (СМ REF). Из литературы известно, что клетки, лишенные митохондриальной ДНК, а, следовательно, не имеющие ни функциональной дыхательной цепи, ни полноценной АТФ-синтазы, не способны образовывать псевдогифы [Kang C.M., Jiang Y.W.]. Однако нарушение системы ретроградной сигнализации – сигнального каскада, передающего информацию в ядро от митохондрий с низким трансмембранным потенциалом, – также предотвращает образование псевдогиф [Chen S 2010]. Эти данные на первый взгляд противоречат друг другу, так как предполагают одновременное наличие энергизованных митохондрий и активированную систему ретроградной сигнализации. Мы предположили, что такая ситуация все же возможна, если в клетке содержится гетерогенная популяция митохондрий: часть с высоким трансмембранным потенциалом, а часть – с низким. Для того, чтобы проверить эту гипотезу, мы исследовали образование псевдогиф под действием сивушных спиртов. Добавление разобщителя FCCP предотвращало образование псевдогиф клетками дрожжей контрольного лабораторного штамма W303. Однако снижение экспрессии гена MIH1 восстанавливало способность клеток образовывать псевдогифы в присутствии FCCP или в отсутствии митохондриальной ДНК. Результат этого эксперимента говорит о том, что действие FCCP связано не столько с истощением энергетических ресурсов клетки, сколько с ролью митохондрий в каскаде внутриклеточной сигнализации, включающей в себя также белок Mih1p. Таким образом, мы показали, что митохондрии с высоким значением трансмембранного потенциала необходимы для образования псевдогиф. Далее мы подтвердили, что делеция генов, отвечающих за ретроградную сигнализацию (RTG1, RTG2 или RTG3), подавляет образование псевдогиф в наших экспериментальных условиях [Старовойтова ..]. Это указывало на то, что наличие деэнергизованных митохондрий также является сигналом к началу псевдомицелиального роста. На заключительном этапе работы мы окрасили клетки дрожжей, образовавшие псевдогифы, флуоресцентным зондом JC-1. Таким образом было показано, что удлиненные клетки содержат две фракции митохондрий, различающиеся по значению трансмембранного потенциала и наличие обоих фракций необходимо для дифференцировки. Мы предполагаем, что взаимодействие двух сигнальных каскадов, один из которых запускается в митохондриях с высоким ΔΨ, а другой – в митохондриях с низким ΔΨ, включает особый режим функционирования клетки. Интересно, что в процессе репликативного старения дрожжей также возрастает вероятность появления одновременно энергизованных и деэнергизованных митохондрий в пределах одной клетки (Sorokin et al. 2014).