В последние несколько лет, tardigrades, также известные как водяные медведи или поросята мха, получили много внимания за жесткость. Может выдерживать температуру до 212 градусов по Фаренгейту и до 459 градусов ниже нуля. Они могут противостоять космическому излучению до десяти дней, пока плавают в космосе. И, что наиболее впечатляюще, в сухих условиях они могут тянуть свои восемь ног и голову в свое тело, создать шар и сморщиться более десяти лет. За это время они могут почти полностью уменьшить свой метаболизм - но с небольшим количеством воды они возвращаются к жизни. Теперь исследователи считают, что наконец-то выяснили, как тардиграды выполняют этот впечатляющий трюк. На прошлой неделе они опубликовали исследование в журнале Molecular Cell .
Ученые ранее полагали, что tardigrades переживают высыхание, используя сахар, названный trehalose, найденный в других существах, которые могут совершить такой подвиг, в том числе в рассоле, дрожжах и древесных лягушках. Но существа не содержат обнаруживаемых следов соединения. Таким образом, Томас Бутби, доктор наук в университете Северной Каролины, Чапел-Хилл, и его коллеги решили углубиться в тайну запоздалой охоты.
Как сообщает Николас Сент-Флер в New York Times, команда исследовала гены, которые активны, когда высыхают тардиграды, состояние, которое называется ангидроз. Они поместили поросят мха в камеру влажности и медленно уменьшали влажность, пока tardigrades не перешли в обезвоженное состояние, имитируя высыхание пруда или лужи.
Они обнаружили, что сушка активирует гены, которые продуцируют ряд белков, которые они называют специфичными для tardigrade белками с нарушенной структурой или TDP. Эти белки инкапсулируют молекулы внутри клеток tardigrade со стеклоподобной твердой структурой, которая позволяет им выживать после высыхания
«Мы думаем, что эта стекловидная смесь улавливает [другие] чувствительные к высыханию белки и другие биологические молекулы и блокирует их на месте, физически предотвращая их разворачивание, разрушение или агрегацию вместе», - говорит Бутби Энди Кафлану из New Scientist .
Однако, беспорядочные белки немного необычны, объясняет Мэдлин К. София из NPR. В отличие от других белков, они не имеют заданной трехмерной структуры. Бутби описывает их для Софии как «волнистые спагетти-источники, где они постоянно меняют форму». Когда белки вступают в контакт с жидкостью, они тают, позволяя tardigrade продолжать свой веселый путь.
Когда они удалили ген из tardigrades, который кодировал эти белки, существа не чувствовали себя так же хорошо во время процесса сушки. Однако, когда они добавили ген к дрожжам и бактериям, эти организмы смогли выжить, высушившись подобно водным медведям.
По словам Бутби, Софии есть практические применения в исследовании. Например, он указывает, что многие фармацевтические препараты и вакцины на основе белка нестабильны и требуют охлаждения. Стабилизация их с помощью TDP может позволить их хранить и отправлять по всему миру при комнатной температуре. «Это может помочь нам избавиться от зависимости от холодной цепи, огромного экономического и материально-технического препятствия для доставки лекарств людям в отдаленных или развивающихся частях мира», - говорит он Кафлану.
Джордж Дворский из Gizmodo может также использовать и другие области, например, для выращивания продовольственных культур, которые могли бы использовать TDP для выживания в условиях засухи. Он также размышляет, что это могло (возможно) в конечном счете использоваться людьми. Такой подвиг мог бы, например, помочь колонистам на Марсе выжить на больших отрезках без воды.
