Viime vuosina tardigrades, tunnetaan myös nimellä vesikarhut tai sammaliporsaat, ovat saaneet paljon huomiota kovuuksistaan. Voi selviytyä lämpötiloista, jotka ovat jopa 212 astetta Fahrenheit ja 459 astetta nollan alapuolella. Ne voivat vastustaa jopa kymmenen päivän ajan kosmista säteilyä kelluessaan avaruudessa. Ja mikä ihmeellisintä, kuivissa olosuhteissa he voivat vetää kahdeksan jalkansa ja päänsä vartaloonsa, luoda pallon ja kutistua yli kymmenen vuoden ajan. Tänä aikana ne voivat vähentää aineenvaihduntaaan melkein mihinkään - mutta pienellä vedellä ne poptuvat takaisin elämään. Nyt tutkijoiden mielestä on vihdoin selvitetty, kuinka tardigrades suorittavat tämän vaikuttavan tempun. He julkaisivat tutkimuksen viime viikolla Molecular Cell -lehdessä.
Tutkijat uskoivat aiemmin, että tardigrades selviää kuivumisesta käyttämällä trehaloosiksi kutsuttua sokeria, jota löytyy muista olennoista, jotka voivat suorittaa tällaisen saavutuksen, mukaan lukien suolavesi katkarapuja, hiivaa ja puut sammakoita. Mutta olennot eivät sisällä yhdisteestä havaittavissa olevia jälkiä. Joten Thomas Boothby, tutkijatohtori Pohjois-Carolinan yliopistossa, Chapel Hill, ja hänen kollegansa päättivät syventyä tardigrade-arvoitukseen.
Kuten Nicholas St. Fleur The New York Times -lehden raportissa, ryhmä tutki geenejä, jotka ovat aktiivisia tardigradejen kuivumisen yhteydessä, tilaa kutsutaan anhidroosiksi. He sijoittivat sammalporsaat kosteuskammioon ja alensivat kosteutta hitaasti, kunnes tardigrades meni kuivuneeseen tilaan jäljittelemällä lampi tai lätäkkö kuivumasta.
He havaitsivat, että kuivaus aktivoi geenit, jotka tuottavat sarjan proteiineja, joita he kutsuvat tardigrade-spesifisiksi luontaisesti epäjärjestyneiksi proteiineiksi tai TDP: ksi. Nämä proteiinit kapseloivat molekyylejä tardigrade-solujen sisäpuolelle lasimaisella kiinteällä rakenteella, joka antaa heille selviytyä kuivumisesta.
"Uskomme, että tämä lasimainen seos vangitsee [muut] kuivumiseen herkät proteiinit ja muut biologiset molekyylit ja lukitsee ne paikoilleen, estäen fyysisesti niiden avautumisen, hajoamisen tai aggregaation", Boothby kertoo Andy Coughlanille New Scientistista .
Luonnollisesti epäjärjestyneet proteiinit ovat kuitenkin hiukan epätavallisia, selittää Madeline K. Sofia NPR: ssä. Toisin kuin muut proteiinit, niillä ei ole asetettua kolmiulotteista rakennetta. Boothby kuvaa niitä Sofialle "häpeättöminä spagettijousina, joissa ne muuttuvat jatkuvasti." Kun proteiinit joutuvat kosketuksiin nesteen kanssa, ne sulautuvat, jolloin tardigrade voi mennä hyvään suuntaan.
Kun he poistivat geenin näistä proteiineja koodaavista tardigradeista, olennot eivät heijastuneet niin hyvin kuivausprosessin aikana. Kun he lisäsivät geenin hiivoihin ja bakteereihin, nuo organismit kykenivät sitten selviytymään kuivumisesta, kuten vesikanta.
Tutkimuksesta löytyy käytännön sovelluksia, Boothby kertoo Sofialle. Hän huomauttaa esimerkiksi, että monet proteiinipohjaiset lääkkeet ja rokotteet ovat epävakaita ja vaativat jäähdytystä. Niiden stabilointi TDP: llä voisi antaa niiden säilyttää ja kuljettaa ympäri maailmaa huoneenlämpötilassa. "Tämä voi auttaa meitä purkamaan riippuvuuden kylmäketjusta, joka on valtava taloudellinen ja logistinen este lääkkeen hankkimiseen syrjäisillä tai kehitysmaissa sijaitseville ihmisille", hän kertoo Coughlanille.
Voi olla myös muita käyttötapoja, raportoi George Dvorsky Gizmodossa, kuten sellaisten ruokakasvien kehittäminen, jotka voisivat käyttää TDP: tä selviytymään kuivuudesta. Hän spekuloi myös, että sitä voitaisiin (ehkä) lopulta käyttää ihmisissä. Tällainen saavutus voisi esimerkiksi auttaa Marsin siirtomaalaishenkilöitä selviytymään pitkistä osuuksista ilman vettä.
