https://frosthead.com

Hvordan den bemærkelsesværdige Tardigrade springer tilbage til livet efter udtørring

I de sidste par år har tardigrader, også kendt som vandbjørne eller mosgrise, fået en masse opmærksomhed for at være hård. Kan overleve temperaturer op til 212 grader Fahrenheit og 459 grader under nul. De kan modstå op til ti dages kosmisk stråling, mens de flyder i rummet. Og mest imponerende kan de i tørre forhold trække deres otte ben og hoved ind i kroppen, skabe en kugle og krympe sig i over et årti. I løbet af denne periode kan de reducere deres stofskifte til næsten intet - men med lidt vand springer de tilbage til livet. Nu tror forskere endelig har fundet ud af, hvordan tardigrader udfører det imponerende trick. De offentliggjorde i sidste uge forskning i tidsskriftet Molecular Cell .

Forskere troede tidligere, at tardigrader overlever udtørring ved at bruge et sukker kaldet trehalose, der findes i andre væsner, der kan fuldføre en sådan bedrift, herunder saltoprejer, gær og træfrøer. Men væsnerne indeholder ikke detekterbare spor af forbindelsen. Så Thomas Boothby, en postdoktor ved University of North Carolina, Chapel Hill, og hans kolleger besluttede at grave dybere ned i tardigrademysteriet.

Som Nicholas St. Fleur fra The New York Times rapporterer, undersøgte teamet generne, der er aktive, når tardigrader tørrer op, en stat kaldet anhidrose. De placerede mosgrisene i et fugtighedskammer og reducerede langsomt fugtigheden, indtil tardigraderne gik i deres dehydrerede tilstand, og efterlignede en dam eller en vandpyt tørret op.

Hvad de fandt, er, at tørring aktiverer gener, der producerer en række proteiner, de kalder tardigrade-specifikke intrinsisk forstyrrede proteiner eller TDP'er. Disse proteiner indkapsler molekyler inde i tardigrade-celler med en glaslignende fast struktur, der giver dem mulighed for at overleve udtørring.

”Vi tror, ​​at denne glasagtige blanding fælder [andre] udtørringsfølsomme proteiner og andre biologiske molekyler og låser dem på plads, fysisk forhindrer dem i at udfolde sig, bryde sammen eller aggregeres sammen, ” fortæller Boothby Andy Coughlan hos New Scientist .

Intrinsik forstyrrede proteiner er dog lidt usædvanlige, forklarer Madeline K. Sofia hos NPR. I modsætning til andre proteiner har de ikke en fast tredimensional struktur. Boothby beskriver dem for Sofia som "vragende spaghettifjedre, hvor de konstant skifter form." Når proteinerne kommer i kontakt med væske, smelter de væk, hvilket gør det muligt for tardigraden at gå på sin lystige måde.

Da de fjernede genet fra tardigraderne, der kodede for disse proteiner, gik værelserne ikke så godt under tørreprocessen. Da de føjede genet til gær og bakterier, var disse organismer imidlertid i stand til at overleve tørring svarende til vandbjørnene.

Der er praktiske anvendelsesmuligheder fra undersøgelsen, fortæller Boothby Sofia. For eksempel påpeger han, at mange proteinbaserede lægemidler og vacciner er ustabile og kræver køling. Stabilisering af dem med TDP'er kan give dem mulighed for at opbevares og sendes over hele verden ved stuetemperatur. ”Dette kan hjælpe os med at bryde afhængigheden af ​​den kolde kæde, en enorm økonomisk og logistisk hindring for at få medicin til mennesker i fjerntliggende eller udvikle dele af verden, ” fortæller han Coughlan.

Der kan også være andre anvendelser, rapporterer George Dvorsky hos Gizmodo, såsom at udvikle fødevareafgrøder, der kunne bruge TDP'er til at overleve tørke. Han spekulerer også i, at det (måske) i sidste ende kan bruges til mennesker. En sådan bedrift kunne for eksempel hjælpe kolonister på Mars med at overleve lange strækninger uden vand.

Hvordan den bemærkelsesværdige Tardigrade springer tilbage til livet efter udtørring