Den animalcules åpenbart en annen supermakt

Seks dyr i en tilstand av dehydrering. I denne tilstanden, de trekker beina og hodet inne i en beskyttende kappe, danner en slags kokong

Den Lille levende skapninger, tardigrades, har et sett med fantastiske egenskaper. De lett tolerere stråling, temperatur alt fra +150 grader Celsius til nesten absolutt null, og trykket er seks ganger bedre enn den trykket i den dypeste hav trau. Og dette settet er lagt til en annen superhelt evne.

Forskere fra University of North Carolina (USA) fant animalcules unikt sett av proteiner (TDP), som gjør at disse skapningene under forhold med dehydrering, for å slå av deler av deres kropper i en glassaktig stoff som beskytter sine celler fra skade. Ifølge forskerne, kan vi låne denne evnen, og anvende den i ulike områder, alt fra landbruk til medisin. Den nyeste forskningsresultatene ble publisert i tidsskriftet Molecular Cell.

Tilhører klassen av "extremophiles" tardigrades forbløffer forskere med deres nivå av overlevelsesevne for mer enn 200 år. Disse gamle og utrolig gøy å se mikroskopiske organismer i stand til å overleve i den harde naturlige forhold, noe som skaper for forskere så mye interesse i deres retning.

En av de nyeste forskning utført av Japanske forskere har vist at gener i dyr "proprietær", som er, disse dyrene har utviklet seg i løpet av utviklingen bare sine egne styrker og ikke "stjele" deres beskyttende funksjoner i andre organismer (denne evolusjonære prosessen kalles horisontal gene transfer). På grunn av dette, tardigrades har gener og egenskaper som ikke er iboende i enhver annen organisme i dyreriket.

En total av vitenskap har mer enn 1000 tusen arter av animalcules, de fleste som tilbringer sine liv krype gjennom vått løv, mose eller flytende i havet. Deres begjær for reiser ofte fører til problemer, så for en lang periode av sin eksistens (forskere tror at tardigrades dukket opp på Jorden for ca 600 millioner år siden), var de i stand til å utvikle et sett av beskyttende verktøy for å holde liv. Som nevnt ovenfor, tardigrades uten problemer tåler ekstreme temperatur, stråling, tilstedeværelse i miljøet av verdensrommet, og fullføre dehydrering (fullstendig mangel av kroppsvæsker).

Når tardigrades "tørr", de trekker beina og hodet inne i sin robuste shell, regulerbare til en ball, eller snarere danner en kokong, og kan være i denne tilstanden for flere titalls år, enda en gang, vil ikke få tilgang til vann.

Andre organismer som sopp, reker, saltlake reker og nematoder, er brukt til å kompensere for den tilstand av dehydrering disaccharide — trehalose. For mange år, har forskere antatt at tardigrades bruke samme sammensetning, men en rekke biokjemiske tester viste at i deres kropper, enten inneholder en svært lav konsentrasjon, eller helt fraværende trehalose. Fravær av denne komponenten bedt om ideen om at tardigrades å overleve i tørre omgivelser, og ved å bruke en annen strategi. Og Thomas Bambi med sitt team av forskere fra University of North Carolina var i stand til å finne ut hva som er deres hemmelighet.

For Å svare på dette spørsmålet, forskere bestemte seg for å eksperimentere og begynte å sette dyr i en rekke stressende miljøer med lav temperatur og komplett dehydrering. I forsøket ble det funnet at i dette tilfellet, i kroppen av animalcules ble svært aktive en bestemt type gener. Studien førte til oppdagelsen av genet som, i løpet av dehydrering fører til at kroppen til dyr for å utvikle en spesiell type protein (TDP). I motsetning til de fleste andre proteiner, TDP ikke har en fast tre-dimensjonal struktur og under visse forhold tar form av en beskyttende glass-lignende struktur. For å sjekke om dette proteinet er ansvarlig for beskyttelse av tardigrades i løpet av dehydrering, forskere sette genet som er ansvarlig for produksjonen, i andre organismer.

"tilstedeværelsen av TDP for å beskytte dyr direkte fra dehydrering, men forsøket viste at proteinet er i stand til å øke motstanden til dehydrering og også i bakterier og gjær", — sier studien er hovedforfatter Thomas Bambi.

"det er Utrolig, men effektiviteten av TDP er bevist og enkelt når du plasserer det i et reagensglass med rensede biologisk materiale synes å være følsom for dehydrering enzymer. Glass-lignende struktur som skaper et protein innhylle er følsomme for uttørking av molekyler og fysisk hindre dem fra forfall, nedbrytning og fusion".

Men det mest interessante aspektet av dette funnet, i henhold til Bambi er at tardigrades uten kroppen av trehalose, var i stand til å utvikle en alternativ løsning på problemet med dehydrering.

"I dehydrering av trehalose er i stand til å danne glassaktig solid struktur som gjør det mulig å beskytte cellene og deres komponenter", — han sier. "Vi fant at TDP proteiner utfører samme funksjon, og danner en solid glassaktig shell. Dette er et flott eksempel på konvergent evolusjon, når naturen har funnet en måte å løse de samme problemene, men på grunn av to forskjellige metoder, ett ved hjelp av en disaccharide,og den andre ekorn."

Forfatterne av nyere forskning tyder på at potensialet for anvendelse av dette proteinet er sett på en rekke områder. For eksempel ville det være mulig å øke nivået av motstand i dyrket mark, og ikke i stand til å tåle lange perioder med tørke. Protein ville ha funnet sin søknad i farmasøytisk produksjon, slik at du kan holde produktene i en "tørket", det vil si uten bruk av kjøleanlegg.

Høy potensiell bruk, minst på nivå med spekulasjoner, med cellene i større levende skapninger og kanskje til og med mennesker. Men, nøkkelen setning her er ", mens på nivå av forutsetninger". Og likevel, det første beviset på at forskere har allerede mottatt. som en annen protein av dyr kan plasseres i humane celler og øke deres nivå av beskyttelse mot stråling. Kanskje en slik mulighet eksisterer, og med protein TDP, men det har ennå å bevise i laboratoriet.

Til slutt, hvis denne egenskapen er bekreftet, vil vi få muligheten på et genetisk nivå for å opprette dyr og til slutt mennesker — hvis legemer vil være fullt klar til å motstå ekstreme tørre miljø. Kanskje litt tidlig, men en slik genetisk modifisering kan mye bedre å forberede fremtidige kolonistene for livet på Arrakis Mars, der vannet, som du vet, er i sterk underskudd.