Tardígrados se přemění na sklo a přežije dehydratace

Tardígrados se přemění na sklo a přežije dehydratace

Tyto stvoření jsou pravděpodobně známé jako nejtěžší na Zemi a my nyní víme, jak přežívají celé roky, aby dokončili dehydrataci. Také známé jako vodní medvědi, tato zvířata byla viděna přežívající ve vakuu prostoru, při vysokých dávkách záření a za obrovských tlaků. Nicméně, tyto mikroskopické bytosti, jejichž přírodním stanovištěm je voda, mají schopnost přežít v extrémně suchém prostředí ve stavu hibernace po dobu asi deseti let, znovu se zotavuje během pouhých hodin, kdy je vystavena vodě.

K dosažení takového pozoruhodného výkonu se zvířata spoléhají na jedinečné proteiny, známé jako jiskřivě neuspořádané proteiny tardigrády (TDP). Když je v životním prostředí voda, mají tyto proteiny proti dehydrataci želatinovou konzistenci a netvoří se v dobře definovaných trojrozměrných strukturách, jako jsou známé bílkoviny.

Když se vodní medvědi začínají vyschnout, tyto bílkoviny se přeměňují na druh skleněné útočiště, což je konce tvoří kapsli kolem všech materiálů citlivých na dehydrataci u zvířete, které je chrání před možným poškozením.

"Když úplně vyschne, TDPs vitrify a obrátí cytoplazmatickou tekutinu buněk na sklo," říká Thomas Boothby, vedoucí autor studie na University of North Carolina. "Věříme, že tato skleněná směs zachycuje proteiny citlivé na sucho a jiné biologické molekuly, které je blokují, fyzicky jim brání v rozvíjení, oddělování nebo přidávání, konkrétně Boothby.

Přežít sucho.

Boothby a jeho tým identifikovali proteiny po sledování genetické aktivity, když tardigradové vysušili. Zjistili vrchol aktivit genů odpovědných za tvorbu TDP. Y když zablokovali aktivitu těchto genů, tardigradé začali umírat po dehydrataci, což dokazuje, že jsou životně důležité pro přežití sucha.

Navíc Boothby ukázal, že kvasnice a bakterie uměle vybavené geny mohou také přežít dehydrataci, což naznačuje, že tyto by mohly být potenciálně přeneseny na plodiny, aby jim pomohly přežít v suchu.

Výzkumníci vyloučili starý předpoklad, že tardigradové přežili dehydrataci díky specializovanému cukru nazývanému trehalóza, o němž je známo, že tuto úlohu plní v žábech. Zjistili, že tardigradé nevyrábějí trehalózu nebo produkují jen malé množství.

Konvergentní evoluce.

Výzkumníci však byli překvapeni zjištěním, že proteiny chrání svůj živý náboj stejně jako trehalóza a vytvářejí skleněné útočiště.

Boothby říká nabídku výsledků nový příklad konvergující evoluce, kde se jako podobné řešení znovu objevuje evoluce. "Některá zvířata se vyvinula tak, aby závisely na trehalóze, zatímco tardigradé také vyvinuli schopnost vitrifikace, ale pomocí zcela jiného typu molekuly – bílkoviny," říká.

"Je překvapivé svědčit, že evoluce našla několik biochemických způsobů, jak získat stejný typ mechanismu k vyřešení problému dehydratace. Trehalóza u nematodů a krevet, zřejmě se rovná TDP v tardigrádách, "říká Ingemar Jönsson z univerzity Kristianstad ve Švédsku. "Je to úžasná adaptace, která se promění v stabilní sklovitý stav, když tělo vysuší," dodal.

Teď tým zkoumá, zda jiné organismy, jako jsou semena rostlin, závisí na těchto bílkovinách, aby přežili dehydrataci. Boothby doufá, že objev může být přeložen do praktických aplikací. Například jako způsob skladování vakcín a farmaceutických výrobků při pokojové teplotě je dehydratuje místo toho, aby je bylo nutno neustále chladit.

"To nám může pomoci překonat závislost na chladném řetězci, což je obrovská ekonomická a logistická překážka pro získávání léků ve vzdálených nebo třetích oblastech," uzavírá.

Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: