https://frosthead.com

Как забележителните тардиградни пружини се връщат към живота след изсушаване

През последните няколко години тардиградите, познати още като водни мечки или мъхови прасенца, привлякоха много внимание заради това, че са трудни. Може да оцелее при температури до 212 градуса по Фаренхайт и до 459 градуса под нулата. Те могат да устоят до десет дни на космическа радиация, докато плават в космоса. И най-впечатляващото е, че в сухи условия те могат да издърпат осемте си крака и главата си в тялото, да създадат топка и да се свият повече от десетилетие. През това време те могат да намалят метаболизма си до почти нищо - но с малко вода се връщат към живота. Сега изследователите смятат, че най-накрая са разбрали как тардиградите изпълняват този впечатляващ трик. Те публикуваха проучване миналата седмица в списанието Molecular Cell .

Преди това учените вярвали, че тардиградите преживяват сушенето, като използват захар, наречена трехалоза, открита в други същества, които могат да завършат подобен подвиг, включително саламурни скариди, дрожди и дървесни жаби. Но съществата не съдържат откриваеми следи от съединението. Така Томас Бутби, докторант от университета в Северна Каролина, Chapel Hill, и неговите колеги решиха да се ровят по-дълбоко в тайнствената мистерия.

Както съобщава Никълъс Сейнт Флер от The New York Times, екипът изследва гените, които са активни, когато тардиградите изсъхнат, състояние, наречено анхидроза. Те поставиха прасенцата от мъх в камера за влажност и бавно намалиха влагата, докато тардиградите преминат в дехидратирано състояние, имитирайки езерце или локва, изсъхване.

Това, което те откриха, е, че изсушаването активира гени, които произвеждат серия от протеини, които наричат ​​специфични за тардиграда белтъчини или TDPs. Тези протеини капсулират молекули вътре в тардиградни клетки със стъклена твърда структура, която им позволява да преживеят изсъхването.

„Смятаме, че тази стъклена смес улавя [други] чувствителни към десикация протеини и други биологични молекули и ги фиксира на място, като физически не им позволява да се разгънат, да се разпаднат или агрегират заедно“, казва Буутби пред Andy Coughlan от New Scientist .

Вътрешно нарушените протеини обаче са малко необичайни, обяснява Мадлин К. София от NPR. За разлика от други протеини, те нямат зададена триизмерна структура. Бутби ги описва в София като „мънисти спагети с извори, където те постоянно променят формата си.“ Когато протеините влизат в контакт с течност, те се стопяват, което позволява на тардиграда да продължи по своя весел път.

Когато премахват гена от тардиградите, които са кодирани за тези протеини, съществата не се разминават по време на процеса на сушене. Когато те добавят гена към дрождите и бактериите обаче, тези организми са били в състояние да оцелеят след изсушаване, подобно на водните мечки.

Има практически приложения, които трябва да има от изследването, казва Буутби за София. Например, той посочва, че много фармацевтични препарати на основата на протеини и ваксини са нестабилни и изискват охлаждане. Стабилизирането им с TDP може да им позволи да се съхраняват и транспортират по света при стайна температура. „Това може да ни помогне да преодолеем зависимостта от студената верига, огромно икономическо и логистично препятствие за получаване на лекарства на хора в отдалечени или развиващи се части на света“, казва той на Coughlan.

Може да има и други приложения, съобщава Джордж Дворски от Gizmodo, като например разработване на хранителни култури, които биха могли да използват TDP за оцеляване на сушите. Освен това той спекулира, че това може (може би) в крайна сметка да се използва при хора. Такъв подвиг може например да помогне на колонистите на Марс да оцелеят на дълги участъци без вода.

Как забележителните тардиградни пружини се връщат към живота след изсушаване