21.8 C
Kyiv
Вівторок, 21 Травня, 2024

Тардигради можуть навчити нас, як справлятися з суворими космічними подорожами

Найпопулярніше

Kyiv
рвані хмари
21.8 ° C
21.8 °
21.8 °
45 %
3.1kmh
78 %
Вт
23 °
Ср
24 °
Чт
26 °
Пт
22 °
Сб
22 °

Немає звіра на Землі витривалішого, ніж крихітна тихоходка. Він може витримати заморожування при температурі -272° за Цельсієм, вплив вакууму космічного простору і навіть опромінення рентгенівським випромінюванням, у 500 разів більшим, ніж вбило б людину.

Іншими словами, істота може витримувати умови, яких навіть не існує на Землі. Ця потойбічна стійкість у поєднанні з їхньою привабливою зовнішністю зробила тихоходок фаворитами любителів тварин. Але крім цього, дослідники дивляться на мікроскопічних тварин, розміром приблизно з пилового кліща, щоб дізнатися, як підготувати людей і зернові культури до боротьби з важкими космічними подорожами.

Незнищенність тихоходки пояснюється її адаптацією до навколишнього середовища — що може здатися дивним, оскільки вона живе в, здавалося б, затишних місцях, як-от прохолодні, вологі клубки моху, які всіяні садовою стіною. На знак поваги до таких місць існування, а також пухкої зовнішності, деякі люди називають тихоходок водяними ведмедями або, як мило, моховими поросятами.

Але виявилося, що вогке, покрите мохом житло тихоходки може висихати багато разів на рік. Висихання є досить катастрофічним для більшості живих істот. Він пошкоджує клітини приблизно так само, як заморожування, вакуум і радіація.

По-перше, висихання призводить до високого рівня пероксидів та інших активних форм кисню. Ці токсичні молекули розрізають ДНК клітини на короткі фрагменти, як це робить радіація. Висихання також призводить до зморщування та тріщин клітинних мембран. І це може призвести до того, що делікатні білки розгортаються, роблячи їх такими ж марними, як зім’яті паперові літачки. Тихохідні розробили спеціальні стратегії боротьби з цими видами пошкоджень.

Перехресні білки, показані в висихаючих тихохідних клітинах
Коли тихоходка висихає, її клітини створюють довгі перехресні білки (показано), які пом’якшують і захищають мембрани клітин.M. YAGI-UTSUMI ET AL / НАУКОВІ ЗВІТИ 2021

Коли тихохідка висихає, її клітини виділяють кілька дивних білків , які не схожі ні на що в інших тварин. У воді білки м’які і безформні. Але коли вода зникає, білки самостійно збираються в довгі перехрещені волокна , які заповнюють внутрішність клітини. Подібно до упаковки арахісу з пінополістиролу, волокна підтримують клітинні мембрани та білки , запобігаючи їх розриву або розгортанню.

Принаймні два види тихохідних також виробляють ще один білок, який не зустрічається в інших тварин на Землі. Цей білок, який отримав назву Dsup , скорочення від «пригнічувач пошкоджень», зв’язується з ДНК і може фізично захистити її від реактивних форм кисню.

Наслідування тихоходок одного разу може допомогти людям колонізувати космічний простір. Продовольчі культури, дріжджі та комахи можуть бути створені для виробництва тихохідних білків, що дозволить цим організмам ефективніше рости на космічних кораблях, де рівень радіації підвищений, ніж на Землі.

Вчені вже вставили ген білка Dsup в клітини людини в лабораторії. Багато з цих модифікованих клітин вижили під впливом рентгенівських променів або перекис, які вбивають звичайні клітини. І коли його вставили в рослини тютюну — експериментальну модель для харчових культур — ген Dsup, здавалося, захищав рослини від впливу хімічної речовини, що пошкоджує ДНК, під назвою етилметансульфонат. Рослини з додатковим геном росли швидше, ніж без нього. Рослини з Dsup також зазнавали менше пошкоджень ДНК під впливом ультрафіолетового випромінювання.

Мікроскопічні тихохідні
Завдяки унікальним молекулярним адаптаціям мікроскопічні тихохідні можуть витримувати мороз, висихання та екстремальний рівень радіації.VIDEOLOGIA/ISTOCK/GETTY IMAGES PLUS

Білки «упаковки арахісу» тихоходок демонструють ранні ознаки того, що вони захищають людей. Після модифікації для виробництва цих білків людські клітини стали стійкими до камптотецину, хіміотерапевтичного агента, який вбиває клітини, повідомили дослідники в ACS Synthetic Biology 18 березня . Білки тардигради зробили це, пригнічуючи апоптоз, програму самознищення клітин, яка часто запускається під впливом шкідливих хімічних речовин або радіації.

Отже, якщо людям колись вдасться досягти зірок, вони можуть здійснити це, зокрема, стоячи на плечах крихітних восьмилапих фахівців з витривалості у вашому дворі.

Інші новини

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я

Останні новини