https://frosthead.com

Τα γονίδια αρκούδας νερού θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην προστασία των εξερευνητών του χώρου από την ακτινοβολία

Οι υποψήφιοι για τα πιο σκληρά ζώα του κόσμου έρχονται σε μια σειρά μεγεθών-ρινόκεροι και κατσαρίδες που περιλαμβάνονται. Αλλά αυτά τα ζώα είναι marshmallows σε σύγκριση με το tardigrade, ή το λεγόμενο νερό αρκούδα.

σχετικό περιεχόμενο

  • Μόλις μερικούς μήνες μετά την ανακάλυψή του, το X-Ray χρησιμοποιήθηκε στον πόλεμο

Αυτό το μικροσκοπικό θηρίο φτάνει μόνο μέχρι 1, 5 χιλιοστά και φαίνεται να έχει σχεδόν υπερδυνάμεις, σύμφωνα με αναφορές του Rachel Feltman για το The Washington Post . Οι Tardigrades ζουν συνήθως στο νερό, αλλά μπορούν να αφυδατωθούν, να συρρικνωθούν για δεκαετίες. Κατά τη διάρκεια αυτής της κατάστασης, μειώνουν το μεταβολισμό τους σε 0, 01 τοις εκατό των φυσιολογικών συνθηκών μέχρι να επανυδατωθούν, αναζωογονώντας πίσω στη ζωή. Μπορούν να επιβιώσουν στους 212 βαθμούς Φαρενάιτ και 459 βαθμούς κάτω από το μηδέν. Ακόμη πιο εντυπωσιακά, τα οκτώ πόδια μπορούν να επιβιώσουν στο κενό του χώρου και να υπομείνουν δέκα ημέρες έντονης κοσμικής ακτινοβολίας.

Τώρα, μια νέα μελέτη του γονιδιώματος tardigrade εντοπίζει τα γονίδια που βοηθούν το αρσενικό αρκουδάκι να επιβιώνει σε τέτοιες ακραίες συνθήκες και μπορεί να έχει συνέπειες για το μελλοντικό ανθρώπινο διαστημικό ταξίδι.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τόκιο εξέτασαν το γονιδίωμα του Ramazzottius varieornatus, ενός από τα σκληρότερα είδη του είδους tardigrade, αναφέρει ο George Dvorsky για το Gizmodo. Μέσω αυτής της ανάλυσης, βρήκαν αρκετές μοναδικές ιδιότητες του γονιδιώματος, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων αντιγράφων ενός αντιοξειδωτικού ενζύμου και ενός γονιδίου επιδιόρθωσης πρωτεϊνών από ό, τι βρέθηκε σε οποιοδήποτε άλλο ζώο. Το γονίδιο ιδιαίτερου ενδιαφέροντος, ωστόσο, κωδικοποιείται για να παράγει μια πρωτεΐνη μοναδική για το είδος που πιθανώς την προστατεύει από την ακτινοβολία. Η πρωτεΐνη, που ονομάζεται Dsup, όχι μόνο προστατεύει το DNA στα κύτταρα tardigrade από την άμεση ακτινοβολία, αλλά βοηθά επίσης στην αποκατάσταση της ζημίας από την ακτινοβολία. Δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους αυτήν την εβδομάδα στο περιοδικό Nature Communications.

Όταν οι ερευνητές μεταβίβασαν το Dsup σε καλλιεργημένα ανθρώπινα κύτταρα, αρχικά δεν φάνηκε να κάνει τη διαφορά, εξηγεί ο κύριος συγγραφέας Takuma Hashimoto σε δελτίο τύπου. "Ωστόσο, τους αφήσαμε για λίγο στο θερμοκοιτίδα με την ελπίδα ότι μια βασική ιδιότητα του Dsup θα κρύβεται κάπου σε αυτή τη μικροσκοπική διαφορά και ότι η διαφορά τελικά θα γίνει αρκετά ξεχωριστή", λέει. "Προς μεγάλη μας έκπληξη, όταν ελέγχαμε τα κύτταρα κάτω από το μικροσκόπιο κάποια στιγμή αργότερα, το σχήμα και ο αριθμός τους άλλαξαν σημαντικά, πολύ πέρα ​​από τις προσδοκίες μας ».

Με άλλα λόγια, το Dsup βοήθησε να αποκατασταθεί το DNA που υπέστη βλάβη με την πάροδο του χρόνου. Αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της προστασίας των ανθρωπίνων αστροναυτών που θα υποβληθούν σε μεγάλες ποσότητες κοσμικής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια μελλοντικών ταξιδιών στον Άρη και σε άλλους πλανήτες. "Μόλις το Dsup μπορεί να ενσωματωθεί στον άνθρωπο, μπορεί να βελτιώσει την ραδιοανοσολογία", εξηγεί ο γενετιστής Takekazu Kunieda, συν-συγγραφέας της μελέτης του Dvorsky. "Αλλά επί του παρόντος, χρειαζόμαστε γενετικούς χειρισμούς για να το κάνουμε αυτό και δεν νομίζω ότι αυτό θα συμβεί στο εγγύς μέλλον".

Επισημαίνει επίσης ότι η πρωτεΐνη παράγει μόνο το ήμισυ της απαιτούμενης προστασίας και υποψιάζεται ότι το tardigrade χρησιμοποιεί άλλες στρατηγικές για να προστατευθεί από την ακτινοβολία.

Η μελέτη θέτει επίσης στο κρεβάτι μια διαμάχη που ξέσπασε πέρυσι, όταν μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, Chapel Hill, κυκλοφόρησε ένα έγγραφο που ισχυριζόταν ότι οι tardigrades είχαν συλλέξει περίπου 6.000 γονίδια από βακτηρίδια, φυτά, μύκητες και Αρχαία - περίπου το ένα έκτο ολικό γονιδίωμα. Η ιδέα ήταν ότι η αρκούδα του νερού είχε "κλέψει" τα γονίδια που της προσδίδουν τις υπερδυνάμεις της από άλλα είδη μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται οριζόντια μεταφορά. Μετά από μια επιστροφή-πίσω με μια άλλη ομάδα που αμφισβήτησε τα αποτελέσματα, ωστόσο, οι ερευνητές σύντομα καθορίζουν ότι τα περισσότερα από αυτά τα γονίδια ήταν αποτέλεσμα μόλυνσης κατά τη διάρκεια της μελέτης.

Αυτή η νέα μελέτη ανέλυσε επίσης γονίδια που αποκτήθηκαν με οριζόντια μεταφορά και χρησιμοποίησε επιπλέον προφυλάξεις για την πρόληψη μόλυνσης. Προσδιόρισαν ότι περίπου 1, 2 τοις εκατό των γονιδίων tardigrade προέρχονται από άλλα είδη, τα οποία δεν είναι μοναδικά στο ζωικό βασίλειο. Στην πραγματικότητα, κάνει το tardigrade ακόμα πιο εντυπωσιακό, λέει ο Kunieda στον Dvorsky. Οι Tardigrades εξελίχτηκαν τις περισσότερες από αυτές τις ακραίες ικανότητες μόνοι τους.

Τα γονίδια αρκούδας νερού θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην προστασία των εξερευνητών του χώρου από την ακτινοβολία