Τα τελευταία χρόνια, οι tardigrades, επίσης γνωστοί ως αρκούδες ή βρύα, έχουν πάρει μεγάλη προσοχή επειδή είναι σκληροί. Οι θερμοκρασίες μπορούν να επιβιώσουν έως και 212 βαθμούς Φαρενάιτ και 459 μοίρες κάτω από το μηδέν. Μπορούν να αντισταθούν μέχρι και δέκα ημέρες κοσμικής ακτινοβολίας ενώ πλέουν στο διάστημα. Και, πιο εντυπωσιακά, σε ξηρές συνθήκες, μπορούν να τραβήξουν τα οκτώ πόδια τους και να κατευθυνθούν στο σώμα τους, να δημιουργήσουν μια μπάλα και να γκρεμίσουν πάνω από μια δεκαετία. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου μπορούν να μειώσουν το μεταβολισμό τους σε σχεδόν τίποτα - αλλά με λίγο νερό, αναποδογυρίζουν στη ζωή. Τώρα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι έχουν τελικά καταλάβει πώς tardigrades εκτελούν αυτό το εντυπωσιακό τέχνασμα. Δημοσίευσαν έρευνα την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό Molecular Cell .
Οι επιστήμονες πίστευαν στο παρελθόν ότι οι tardigrades επιβιώνουν στην αποξήρανση χρησιμοποιώντας μια ζάχαρη που ονομάζεται trehalose που βρίσκεται σε άλλα πλάσματα που μπορούν να ολοκληρώσουν ένα τέτοιο κατόρθωμα, συμπεριλαμβανομένων γαρίδων άλμης, ζυμών και βατράχων δέντρων. Αλλά τα πλάσματα δεν περιέχουν ανιχνεύσιμα ίχνη της ένωσης. Έτσι, ο Thomas Boothby, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, ο Chapel Hill, και οι συνεργάτες του αποφάσισαν να σκάψουν βαθύτερα στο μυστήριο του tardigrade.
Όπως αναφέρει ο Nicholas St. Fleur στο περιοδικό The New York Times, η ομάδα εξέτασε τα γονίδια που είναι ενεργά όταν ξηραίνονται οι tardigrades, μια κατάσταση που ονομάζεται άνδρωση. Τοποθετούσαν τα χοιρίδια σε ένα θάλαμο υγρασίας και μείωσαν αργά την υγρασία έως ότου οι tardigrades έμπαιναν στην αφυδατωμένη τους κατάσταση, μιμούμενοι μια λιμνούλα ή μια λακκούβα που στεκόταν.
Αυτό που βρήκαν είναι ότι η ξήρανση ενεργοποιεί γονίδια που παράγουν μια σειρά πρωτεϊνών που ονομάζουν tardigrade-ειδικές ενδογενώς διαταραγμένες πρωτεΐνες ή TDPs. Αυτές οι πρωτεΐνες ενθυλακώνουν μόρια εντός των κυττάρων tardigrade με μια υαλώδη στερεά δομή που τους επιτρέπει να επιβιώσουν από την ξήρανση.
"Πιστεύουμε ότι αυτό το υαλώδες μείγμα παγιδεύει [άλλες] ευαίσθητες στην αποξήρανση πρωτεΐνες και άλλα βιολογικά μόρια και τους κλείνει στη θέση τους, φυσικά εμποδίζοντας τους να ξεδιπλωθούν, να σπάσουν ή να συγκεντρωθούν μαζί", λέει ο Boothby στον Andy Coughlan στο New Scientist .
Ωστόσο, οι ενδογενώς διαταραγμένες πρωτεΐνες είναι λίγο ασυνήθιστες, εξηγεί η Madeline Κ. Σοφία στο NPR. Σε αντίθεση με άλλες πρωτεΐνες, δεν έχουν μια τρισδιάστατη δομή. Ο Boothby τα περιγράφει στη Σόφια ως "σφουγγαράδες που μεταλλάσσονται διαρκώς". Όταν οι πρωτεΐνες έρχονται σε επαφή με το υγρό, λιώνουν, επιτρέποντας στον tardigrade να συνεχίσει τον τρόπο του.
Όταν απομάκρυναν το γονίδιο από τους tardigrades που κωδικοποιούσαν αυτές τις πρωτεΐνες, τα πλάσματα δεν έφθασαν επίσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης. Όταν προστέθηκαν το γονίδιο σε ζύμες και βακτήρια, ωστόσο, αυτοί οι οργανισμοί ήταν τότε σε θέση να επιβιώσουν ξήρανση παρόμοια με τις αρκούδες νερού.
Υπάρχουν πρακτικές εφαρμογές από τη μελέτη, λέει ο Boothby στη Σόφια. Παραδείγματος χάριν, επισημαίνει ότι πολλά φαρμακευτικά προϊόντα με βάση πρωτεΐνες και εμβόλια είναι ασταθή και απαιτούν ψύξη. Η σταθεροποίησή τους με TDPs θα μπορούσε να τους επιτρέψει να αποθηκεύονται και να αποστέλλονται σε όλο τον κόσμο σε θερμοκρασία δωματίου. "Αυτό θα μπορούσε να μας βοηθήσει να σπάσουμε την εξάρτηση από την ψυχρή αλυσίδα, ένα τεράστιο οικονομικό και υλικοτεχνικό εμπόδιο για να πάρουμε φάρμακα σε ανθρώπους σε απομακρυσμένα ή αναπτυσσόμενα μέρη του κόσμου", λέει ο Coughlan.
Μπορεί να υπάρχουν και άλλες χρήσεις, αναφέρει ο George Dvorsky στο Gizmodo, όπως η ανάπτυξη καλλιεργειών τροφίμων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν TDP για να επιβιώσουν οι ξηρασίες. Υπολογίζει επίσης ότι θα μπορούσε (ενδεχομένως) τελικά να χρησιμοποιηθεί σε ανθρώπους. Ένα τέτοιο κατόρθωμα θα μπορούσε, για παράδειγμα, να βοηθήσει τους αποίκους του Άρη να επιβιώσουν σε μεγάλες εκτάσεις χωρίς νερό.
