Pomimo niewielkiej postury i uroczych przezwisk - prosiaków mchów, niedźwiedzi wodnych - wytrwały tardigrada ma ogromne możliwości. Znani z bycia jedną z najtrudniejszych znanych form życia, tardigraci mogą przetrwać wysuszanie, śmiertelne promieniowanie, a nawet próżnię kosmiczną. Teraz naukowcy mogą wreszcie zacząć odkrywać podstawy genetyczne supermocarstw tardigrade.
powiązana zawartość
- King of The Mud Dragons
W 2015 r. Badanie opublikowane w Proceedings of National Academy of Sciences sugerowało, że niektóre z ich supermocarstw mogą pochodzić z innego dziwnego osiągnięcia mikroskopijnego stworzenia: kradzieży DNA. Naukowcy zsekwencjonowali genom gatunku Tardigrade i stwierdzili, że około jedna szósta jego DNA (około 6600 genów) wydaje się pochodzić z innych organizmów, głównie bakterii. Uważa się, że te odcinki DNA są pobierane w procesie tak zwanych horyzontalnych transferów genów, co jest powszechne w bakteriach i innych drobnoustrojach (naukowcy odkryli niedawno, że niektóre zwierzęta również mogą to robić).
„Jeśli mogą uzyskać DNA od organizmów już żyjących w stresującym środowisku, mogą być w stanie podjąć niektóre z tych samych sztuczek”, powiedział Smithsonian badacz Thomas Boothby, doktor habilitowany na Uniwersytecie Północnej Karoliny w Chapel Hill. com w 2015 roku.
Ale zaledwie tydzień po opublikowaniu badanie spotkało się z ostrym sprzeciwem. Inna grupa badaczy Tardigrade twierdziła, że większość rzekomo „skradzionego” DNA prawdopodobnie pochodzi z zanieczyszczenia próbek bakterii żyjących obok tardigrad. „Nie ma mowy, biologicznie, że mogą być częścią tego samego genomu”, genetyk Mark Blaxter powiedział Edowi Yongowi z Atlantyku w 2015 roku.
Teraz Blaxter i jego zespół powrócili z nową analizą genomu tardigrady, opublikowaną w czasopiśmie PLOS Biology. „Fascynują mnie te małe, ujmujące zwierzęta od dwóch dziesięcioleci” - mówi Blaxter w oświadczeniu. „Wspaniale jest mieć w końcu swoje prawdziwe genomy i zacząć je rozumieć”.
Ostatnie badanie porównuje genomy dwóch gatunków tardigrady: Hypsibius dujardini i Ramazzottius varieornatus. Chociaż badania wskazują na niektóre z przyczyn stojących za supermocarstwami tigrigrady, rzucają również światło na to, jak mało wiemy o tym elastycznym stworzeniu.
Główną supermocą, na której skupili się badacze, było to, w jaki sposób stworzenia mogą wysychać po latach. Dla większości życia susza oznacza śmierć. Zespół zbadał geny aktywowane w suchych warunkach, odkrywając zestaw białek, które wydają się wypełniać wodę utraconą w komórkach tigrigratu. Zajmując miejsce brakujących cząsteczek wody, białka zapobiegają zapadaniu się struktur komórkowych i pozwalają drobnemu tardigradowi ożywić się po powrocie wody.
Najnowsze badania dostarczają również wskazówek, jak powstały tardigrades. Naukowcy wcześniej podejrzewali, że tardigrades może być blisko spokrewniony ze stawem stawonogów, w tym owadami i pająkami. Ale ostatnie badanie zdecydowanie sugeruje, że tardigrades są w rzeczywistości ściślej spokrewnione z nicieniami, znanymi również jako glisty. Naukowcy zbadali zestaw genów, które określają układ zarodka zwanego „genami HOX”. Odkryli, że podobnie jak nicienie, oba gatunki tardigrady nie mają pięciu wspólnych genów z tego zestawu.
Co do kontrowersji dotyczących tego, ile transferu genów rzeczywiście ma miejsce? Tina Hesman Saey z Science News wydaje się być w większości uregulowana . „Autorskie metody analizy i ich metody uzyskiwania czystego DNA są z pewnością ulepszeniem w stosunku do naszych wcześniejszych metod” - powiedział Saey Bob Goldstein, który nadzorował badania Boothby'ego w 2015 roku.
Ale debata o niesamowitych supermocarstwach i ich przynależności do drzewa życia jest daleka od rozstrzygnięcia. Czy tardigrades są bliżej spokrewnione ze stawonogami lub nicieniami? „To wciąż otwarte pytanie” - mówi Saey filogenetyk Max Telford.
Mimo to Blaxter ma nadzieję, że genomy Tardigrade jego zespołu będą nadal pomagać w eliminowaniu splątanych związków Tardigrade, a także pomogą w opracowaniu przydatnych aplikacji dla supermocarstw stworzeń. „To dopiero początek” - mówi Blaxter w oświadczeniu. „Dzięki planowi DNA możemy teraz dowiedzieć się, jak tardigrades są odporne na skrajności i być może wykorzystują swoje specjalne białka w biotechnologii i zastosowaniach medycznych”.
