https://frosthead.com

Kuidas tähelepanuväärne tardigrade pärast kuivamist tagasi elule jõuab

Viimastel aastatel on tardigraadid, keda tuntakse ka vesikarjade või samblapõrsastena, pälvinud kõva tähelepanu. Purk suudab ületada temperatuuri kuni 212 kraadi Fahrenheiti ja 459 kraadi alla nulli. Kosmoses hõljudes võivad nad vastu seista kuni kümme päeva kestvale kosmilisele kiirgusele. Ja mis kõige muljetavaldavam on see, et kuivades oludes saavad nad oma keha kaheksa jalga ja pea tõmmata, palli luua ja üle kümne aasta sirguda. Selle aja jooksul suudavad nad ainevahetuse peaaegu mitte millekski väheneda - väikese koguse veega hüppavad nad taas ellu. Nüüd arvavad teadlased lõpuks välja mõelnud, kuidas tardigraadid seda muljetavaldavat trikki täidavad. Nad avaldasid eelmisel nädalal teadustöö ajakirjas Molecular Cell .

Teadlased uskusid varem, et tardigraadid püsivad kuivamisel, kasutades trehaloosiks nimetatavat suhkrut, mida leidub teistes olendites, sealhulgas soolvees krevettide, pärmi ja puupiirkondade abil, mis suudavad sellist feat saavutada. Kuid olendid ei sisalda ühendi tuvastatavaid jälgi. Nii otsustasid Põhja-Carolina ülikooli Chapel Hilli ülikooli järeldoktor Thomas Boothby ja tema kolleegid kaevata sügavamale tardigraadi mõistatusesse.

Nagu Nicholas St. Fleur ajalehes The New York Times teatas, uuris meeskond geene, mis on aktiivsed, kui tardigraadid kuivavad - seda seisundit nimetatakse anhidroosiks. Nad asetasid sambla põrsad niiskuskambrisse ja vähendasid niiskust aeglaselt, kuni tardigraadid läksid nende veetustatud olekusse, jäljendades tiigi või pudru kuivamist.

Nad leidsid, et kuivatamine aktiveerib geene, mis toodavad mitmeid valke, mida nad nimetavad tardigrade-spetsiifilisteks sisemiselt korrastamata valkudeks või TDP-deks. Need valgud kapseldavad tardigrade rakkudes olevad molekulid klaasitaolise tahke struktuuriga, mis võimaldab neil kuivades ellu jääda.

"Me arvame, et see klaasjas segu püüab [muude] kuivatustundlikud valgud ja muud bioloogilised molekulid lõksu ja lukustab need oma kohale, takistades füüsiliselt nende lahtipaiskumist, lagunemist või ühinemist, " räägib Boothby New Scientisti Andy Coughlanile.

Sisemiselt korrastamata valgud on aga pisut ebaharilikud, selgitas Madeline K. Sofia NPR-is. Erinevalt teistest valkudest ei ole neil kindlat kolmemõõtmelist struktuuri. Boothby kirjeldab neid Sofiale kui "vingeid spagetivedrusid, kus nad muudavad pidevalt kuju." Kui valgud puutuvad kokku vedelikuga, sulavad need ära, võimaldades tardigradel minna oma lõbusale teele.

Kui nad eemaldasid geeni tardigraadidelt, mis neid valke kodeerisid, siis olendid kuivamise ajal nii hästi ei mänginud. Kui nad geeni pärmidele ja bakteritele lisasid, suutsid need organismid veekarude sarnaselt kuivades ellu jääda.

Uuringust on olemas praktilisi rakendusi, räägib Boothby Sofiale. Näiteks toob ta välja, et paljud proteiinipõhised ravimid ja vaktsiinid on ebastabiilsed ja vajavad jahutamist. Nende stabiliseerimine TDP-dega võimaldaks neid toatemperatuuril kogu maailmas ladustada ja vedada. "See võib aidata meil kaotada sõltuvuse külmast ahelast, mis on tohutu majanduslik ja logistiline takistus, et saada meditsiin kaugematele või arenevatele maailma piirkondadele inimestele, " räägib ta Coughlanile.

Gizmodos on George Dvorsky sõnul ka muid kasutusvõimalusi, näiteks selliste toidukultuuride arendamine, mis võiksid põua ületamiseks kasutada TDP-sid. Samuti spekuleerib ta, et seda võiks (võib-olla) lõpuks inimestel kasutada. Selline feat võiks aidata näiteks Marsi kolonistidel pikkade sirutusteta veeta läbi elada.

Kuidas tähelepanuväärne tardigrade pärast kuivamist tagasi elule jõuab