У природі пекарські дріжджі воліють займатися статевим процесом у кишечнику ос, що впали в зимову сплячку.
Пекарські дріжджі Saccharomyces cerevisiae - одні з найбільш вивчених організмів на світі. Не кажучи вже про те, що їх використовують у хлібопеченні і пивоварінні, S. cerevisiae сталі, що називається, «робочою конячкою» молекулярної біології - масу інформації про молекулярно-клітинні процеси ми дізналися саме з експериментів з дріжджами. Але при всьому при тому, як не дивно, в їх біології досі залишаються білі плями. Наприклад, мало що відомо про життя дріжджів «на волі», поза лабораторіями.
Одне з найбільш інтригуючих питань тут відноситься до розмноження. Зазвичай дріжджі розмножуються безстатевим способом, коли дочірня клітина відмовляється від материнської і отримує в спадок повну копію геному батька. Але, крім того, час від часу дріжджі формують суперечки, в яких геном чистий, тобто в них знаходиться гаплоїдний набір хромосом, і кожен ген представлений тільки однією копією. Такі суперечки можуть зливатися з іншими суперечками, так що в результаті генетичний матеріал з різних «сімей» - або, краще сказати, штамів - перемішується, виникають нові комбінації генів, які можуть підвищити виживаність своїх господарів - тут у нас з'являються всі еволюційні переваги статевого процесу. Саме в цьому і полягає біологічний зміст всілякої подружжя - не тільки і не стільки в якомога більшому збільшенні чисельності особин в популяції, скільки в перетасовуванні генетичного матеріалу, в «освіженні крові».
Біологи досить давно з'ясували, що дикі дріжджі можуть формувати суперечки і перемішувати геноми, що підтверджувалося генетичним аналізом. Однак застати дріжджів за статевим процесом ніяк не вдавалося, і навіть не було зрозуміло, де, в яких умовах це може відбуватися. Деякий час тому виявилося, що в кишечнику європейських паперових ос (Polistes domince, які знайомі всім і кожному - саме вони злітаються на солодке і роблять характерні невеликі багатопористі гнізди під стелями, на горищах і т. д.) можна знайти як чисті штами дріжджів, так і гібридні клітини, що з'явилися після злиття спір.
Очевидно, оси переносять дріжджі з місця на місце і тим самим відіграють важливу роль у виноробстві, але як живуть дріжджі всередині ос? «Просто живуть» чи у них відбувається там статеве розмноження? Щоб з'ясувати це, Дуччо Кавальєрі (Duccio Cavalieri) і його колеги з Флорентійського університету взяли кілька ос і поселили в них п'ять штамів S. cerevisiae, а потім, через деякий час, оцінили кількість дріжджів, що з'явилися в осах через перемішування геномів від різних штамів. Для порівняння використовували S. cerevisiae, які росли в лабораторних умовах, що сприяли статевому процесу, і S. cerevisiae, які росли на виноградному тиску.
Через два місяці число дріжджових гібридів у кишечнику комах становило третину від усієї популяції грибка, а через чотири місяці таких було вже 90%. Навіть в лабораторних умовах статеве розмноження у дріжджів не йшло з такою інтенсивністю. Іншими словами, умови в осах були особливо сприятливі для «подружніх відносин», тобто для перетасовування геномів за допомогою суперечок.
На думку авторів, статевий процес у дріжджів починається через перепад кислотності в різних відділах шлунково-кишкового тракту комах. Для дріжджових клітин це стрес, але саме стрес і підштовхує їх до формування суперечок. Цікаво, що інші дріжджі, S. paradoxus, всередині ос просто гинули, і вижити могли, тільки якщо їм вдавалося утворити гібрид з S. cerevisiae. Результати досліджень будуть опубліковані в журналі PNAS.
Чи можуть інші комахи підштовхувати дріжджові грибки до статевого розмноження, і як в таких умовах поводяться інші види дріжджів, поки невідомо. Також точно невідомо, чи є якась користь самим осам. Тут слід зауважити, що дріжджів знаходять в тих осах, які впали в зимовий анабіоз, так що, напевно, грибки якось допомагають своїм «квартирним господарям» пережити сплячку.
За матеріалами The Scientist.