ИСТИНА

У пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae делеция некоторых генов парадоксальным образом увеличивает резистентность клеток к стрессорным воздействиям. Часть из этих генов являются гомологами проапоптотических генов многоклеточных животных. Поэтому, предполагается, что программа контролируемой самоликвидации, напоминающая апоптоз многоклеточных, есть и у дрожжей. Однако как в процессе эволюции могла возникнуть и сохраниться такая программа у одноклеточных организмов? Наши предварительные данные согласуются с предположением, что программируемая клеточная смерть дрожжей является элементом коллективной защиты от ксенобиотиков. Возможно, часть клеток погибает под действием стрессорных воздействий для того, чтобы снизить стрессорную нагрузку на остальные клетки. Теоретически, это снижение может достигается двумя способами: (1) мертвые клетки выступают в качестве крайне эффективных адсорбентов для антимикотиков и (2) одновременно выступают донорами метаболических интермедиатов, снижая зависимость клеток от активности собственных ферментов. В рамках данного проекта мы планируем проверить эти предположения, а также выяснить роль “проапоптотических” генов дрожжей YSP1, YSP2, MCA1, NMA111, NUC1, NDI1 при дифференцировке клеток дрожжей в колониях. Мы планируем исследовать характер взаимодействия между этими генами, а также провести генетический скрининг, направленный на поиск генов супрессоров ПКС дрожжей S.cerevisiae и исследовать их влияние на эффективность коллективной защиты клеток при стрессорном воздейсвии. Помимо важной фундаментальной задачи, исследование имеет и большое прикладное значение. Действительно, если наше предположение окажется верным и гибель части клеток и в самом деле является одним из механизмов защиты колонии, то наша работа откроет путь для разработки нового класса соединений, усиливающих действие применяемых антимикотиков.

In baker's yeast Saccharomyces cerevisiae deletion of some genes, paradoxically, increases the resistance of the cells to the stresses. Some of these genes are homologs of proapoptotic genes of multicellular animals. Therefore, it is assumed that the program-controlled self-destruction, resembling apoptosis of the cells higher organisms, exists in yeast. However, it remains unclear how the process of evolution could retain such a program in the unicellular organism. Our preliminary data are consistent with the hypothesis that еру programmed cell death of yeast is an element of collective protection from xenobiotics. Perhaps, part of the cells die under the action of stress in order to reduce the stress load on the remaining ones. Theoretically, such reduction can occur in two ways: (1) the dead cells act as highly efficient adsorbents for antifungals and (2) the dead cells simultaneously act as a donor of metabolic intermediates, reducing the dependence of the remaining cells on the activity of their own enzymes. In this project, we plan to test these assumptions and to clarify the role of “pro-apoptotic” genes of yeast, YSP1, YSP2, MCA1, NMA111, NUC1 and NDI1 in such differentiation of yeast cells in the colonies. We plan to explore the nature of interaction between these genes and to perform genetic screening aimed at finding novel genes contributing to the collective defense of the cells upon stress. In addition to solving an important fundamental problem, our study has an obvious practical significance. Indeed, if our assumption is correct and the death of the cells is in fact is one of the mechanisms for the protection of the colony, our work may open a strategy for the development of a novel class of compounds, which reinforce the effects of the existing antifungals.