uaplace

21 Май, Понедельник 2018

Установлено, как самые выносливые существа на Земле переносят почти полное обезвоживание

Оказывается, в сухой период тихоходки выделяют особые вещества, с помощью которых они превращают части своего тела в стекловидную субстанцию.

Ученые из американского Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл обнаружили набор уникальных белков, которые защищают от стремительного высыхания тихоходок - микроскопических беспозвоночных, относящихся к экстремофилам. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Molecular Cell.
Напомним, за что тихоходок считают самыми выносливыми животными на Земле. При неблагоприятных условиях они могут впадать в анабиоз, перенося при этом удивительные нагрузки на организм. Они могут выжить после тридцати лет при температуре -20°C,  двадцатимесячного охлаждения до -193°C, или 8 часов при охлаждении жидким гелием до -271°С (всего на 2 градуса выше абсолютного нуля).
Также примерно половина тихоходок переживает радиационное облучение в 570 000 рентген (для человека смертельно 500 рентген). Они могут находится в сероводородной атмосфере, и выдерживать давление в 6000 атмосфер. Также тихоходки могут нормально себя чувствовать после некоторого пребывания в открытом космосе. Теперь ученые разобрались, как тихоходкам удается выживать в условиях практически полного обезвоживания.
Известно, что в клетках этих организмов отсутствует углевод трегалоза, который наделяет дрожжи, круглых червей и морских креветок способностью выживать при обезвоживании. Ученые предположили, что водяные медведи используют какой-то иной механизм. В пользу этой гипотезы говорят исследования японских биологов, которые показали, что большинство генов тихоходок характерны исключительно для этих беспозвоночных и не были заимствованы у других животных.
Ученые подвергли водяных медведей воздействию таких стрессовых факторов, как обезвоживание и заморозка. При этом они анализировали, какие гены активировались при неблагоприятных условиях. Это привело к открытию участков ДНК, кодирующих белки, которые относятся к соединениям с внутренним разупорядочиванием (TDP), то есть не имеют жесткой трехмерной структуры.
Эти вещества позволяют тихоходке превратить части своего тела в стекловидную субстанцию, что защищает клетки от разрушения в условиях полного отсутствия воды. Чтобы подтвердить это открытие, ученые ввели соответствующие гены в клетки бактерий и дрожжей, после чего они также стали устойчивы к высыханию. Более того, TDP могли защищать чувствительные к обезвоживанию ферменты внутри пробирки.
Исследователи полагают, что твердая стекловидная субстанция, которую образуют белки, обволакивает молекулы и препятствует их распаду или сплавлению. Эти соединения, по мнению ученых, помогут создать сельскохозяйственные культуры, способные выжить при засухе, а также разработать новые способы хранения биологического материала.


Добавить комментарий