W ciągu ostatnich kilku lat tardigrades, zwane także niedźwiedziami wodnymi lub mechami, zyskały dużą uwagę ze względu na swoją wytrzymałość. Może przetrwać w temperaturach do 212 stopni Fahrenheita i 459 stopni poniżej zera. Są w stanie wytrzymać do dziesięciu dni promieniowania kosmicznego podczas pływania w przestrzeni kosmicznej. I, co najbardziej imponujące, w suchych warunkach mogą wciągnąć osiem nóg i wbić się w ciało, stworzyć piłkę i kurczyć się przez ponad dekadę. W tym czasie mogą zredukować swój metabolizm prawie do zera - ale przy odrobinie wody wracają do życia. Teraz naukowcy sądzą, że w końcu zorientowali się, jak tardigrade wykonują tę imponującą sztuczkę. W zeszłym tygodniu opublikowali badania w czasopiśmie Molecular Cell .
Naukowcy wcześniej wierzyli, że tardigrades przeżyją wysuszanie za pomocą cukru zwanego trehalozą znalezionego w innych stworzeniach, które mogą dokonać takiego wyczynu, w tym krewetek solankowych, drożdży i żab drzewnych. Ale stworzenia nie zawierają wykrywalnych śladów związku. Więc Thomas Boothby, doktor habilitowany na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill i jego koledzy postanowili głębiej zagłębić się w tajemnicę tardigrady.
Jak donosi Nicholas St. Fleur w The New York Times, zespół zbadał geny aktywne po wyschnięciu tardigrad, stan zwany anididozą. Umieścili prosięta mchu w komorze wilgotnościowej i powoli zmniejszali wilgotność, aż tardigrades weszli w stan odwodnienia, naśladując wysychanie stawu lub kałuży.
Odkryli, że suszenie aktywuje geny, które wytwarzają serię białek, które nazywają swoistymi dla Tardigrady białkami wewnętrznie nieuporządkowanymi lub TDP. Białka te otaczają cząsteczki wewnątrz komórek tigrigrady o strukturze stałej przypominającej szkło, która pozwala im przetrwać wysychanie.
„Uważamy, że ta szklista mieszanina wychwytuje [inne] wrażliwe na wysuszanie białka i inne cząsteczki biologiczne i blokuje je w miejscu, fizycznie zapobiegając ich rozkładaniu się, rozpadowi lub agregacji razem”, powiedział Boothby Andy Coughlan z New Scientist .
Jednak białka nieuporządkowane wewnętrznie są nieco niezwykłe, wyjaśnia Madeline K. Sofia z NPR. W przeciwieństwie do innych białek nie mają ustalonej trójwymiarowej struktury. Boothby opisuje je Sofii jako „sprężyste spaghetti, w którym stale zmieniają kształt”. Gdy białka wchodzą w kontakt z płynem, rozpuszczają się, pozwalając tardigradzie płynąć wesoło.
Kiedy usunęli gen z tardigrad, który kodował te białka, stworzenia nie radziły sobie tak dobrze podczas procesu suszenia. Kiedy dodali gen do drożdży i bakterii, organizmy te były jednak w stanie przetrwać suszenie podobne do niedźwiedzi wodnych.
Boothby mówi Sofii, że studium ma praktyczne zastosowania. Na przykład zwraca uwagę, że wiele farmaceutyków i szczepionek na bazie białka jest niestabilnych i wymaga chłodzenia. Stabilizacja ich za pomocą TDP może pozwolić na ich przechowywanie i wysyłanie na całym świecie w temperaturze pokojowej. „To może pomóc nam przełamać zależność od łańcucha chłodniczego, ogromną przeszkodę ekonomiczną i logistyczną dla dostarczania lekarstw ludziom w odległych lub rozwijających się częściach świata”, mówi Coughlan.
George Dvorsky z Gizmodo może mieć również inne zastosowania, takie jak opracowywanie upraw żywności, które mogłyby wykorzystywać TDP do przetrwania susz. Spekuluje również, że może (być może) zostać ostatecznie zastosowany u ludzi. Taki wyczyn mógłby na przykład pomóc kolonistom na Marsie przetrwać długie odcinki bez wody.
