Huolimatta heidän pienestä vartalostaan ja ihastuttavista lempinimistään - sammaliporsaista, vesikarhuista - sitkeällä tardigradella on valtavia kykyjä. Tunnettu yhdestä vaikeimmin tunnetuista elämänmuodoista, hitaasti kulkevat ihmiset voivat kuivua, tappavan säteilyn ja jopa avaruuden tyhjiön. Nyt tutkijat saattavat vihdoinkin kiusata tardigrade-supervaltioiden geneettistä perustaa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Muta Lohikäärmeiden Kuningas
Vuonna 2015 julkaistiin Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa Proceedings. Ehdotettiin, että jotkut heidän suurvalloistaan voisivat tulla mikroskooppisen olennon toisesta oddball-suorituksesta: DNA-varkauksista. Tutkijat sekvensoivat tardigrade-lajin genomin ja havaitsivat, että suunnilleen kuudesosa sen DNA: sta (noin 6 600 geeniä) näytti olevan peräisin muista organismeista, pääasiassa bakteereista. Näiden DNA-osien ajateltiin noutovan niin kutsuttujen horisontaalisten geenisiirtojen kautta, mikä on yleistä bakteereissa ja muissa mikrobissa (tutkijat ovat vasta äskettäin havainneet, että jotkut eläimet voivat myös tehdä tämän).
"Jos he voivat hankkia DNA: ta organismeista, jotka elävät jo stressaavassa ympäristössä, he saattavat pystyä hakemaan joitain samoja temppuja", tutkija Thomas Boothby, Life Sciences -tohtorin tutkijatohtori Pohjois-Carolinan yliopistossa, Chapel Hill, kertoi Smithsonianille. com vuonna 2015.
Mutta vain viikon kuluttua sen julkaisemisesta tutkimus vastusti voimakasta vastustusta. Toinen ryhmä tardigrade-tutkijoita väitti, että suuri osa "varastetusta" DNA: sta johtui todennäköisesti tardigradejen vieressä eläneiden bakteerien näytteiden saastuttamisesta. "Biologisesti ei ole mitään tapaa, nämä voivat olla osa samaa genomia", geneetikko Mark Blaxter kertoi Ed Yongille Atlantista vuonna 2015.
Nyt Blaxter ja hänen tiiminsä ovat palanneet uuteen analyysiin tardigraden genomista, joka julkaistiin PLOS Biology -lehdessä . "Olen kiehtonut näitä pieniä, rakastavia eläimiä kahden vuosikymmenen ajan", Blaxter toteaa lausunnossaan. "On hienoa, että heillä on vihdoin todelliset genomit ja alkaa ymmärtää niitä."
Tässä viimeisimmässä tutkimuksessa verrataan kahden tardigrade - lajin: Hypsibius dujardini ja Ramazzottius varieornatus. Vaikka tutkimus viittaa joihinkin syihin tardigrade-supervaltojen takana, se valaisee myös sitä, kuinka vähän tiedämme tästä mukautuvasta kritiikistä.
Tärkein supervalta, johon tutkijat keskittyivät, oli se, kuinka olennot voivat kuivua vuosittain kerrallaan. Suurin osa elämästä kuivuminen tarkoittaa kuolemaa. Joten joukkue tutki geenejä, jotka aktivoituvat kuivissa olosuhteissa, ja löysivät joukon proteiineja, jotka näyttävät täyttävän tardigradesoluissa menetetyn veden. Valitsemalla puuttuvien vesimolekyylien sijainnin, proteiinit estävät solujen rakenteita romahtamasta ja sallivat pienen tardigraden elvyttää itsensä, kun vesi palaa.
Viimeisin tutkimus tarjoaa myös vihjeitä siitä, kuinka tardigrades tuli. Tutkijat epäilivät aiemmin, että tardigrades voi olla läheisesti sukua niveljalkaisten turvapaikkoihin, joihin kuuluu hyönteisiä ja hämähäkkejä. Mutta tämä viimeisin tutkimus viittaa vahvasti siihen, että tardigrades liittyvät läheisemmin sukkulamatoihin, tunnetaan myös nimellä pyöreät. Tutkijat tutkivat joukko geenejä, jotka määrittelevät alkion asettelun nimeltään "HOX-geenit". He havaitsivat, että samanlaisista kuin sukkulamatoihin, molemmista tardigrade-lajeista puuttuu viisi yleistä geeniä tästä ryhmästä.
Mitä kiistoihin siitä, kuinka paljon geeninsiirtoa todella tapahtuu? Vaikuttaa siltä, että se on pääosin ratkaistu nyt, raportti Tina Hesman Saey Science Newsista. "Tekijöiden analyysimenetelmät ja niiden menetelmät puhtaan DNA: n saamiseksi ovat varmasti parannus omiin aikaisempiin menetelmiimme nähden", Boboth Goldstein, joka valvoi Boothbyn vuoden 2015 tutkimusta, sanoo Saeylle.
Mutta keskustelu tardigradeista uskomattomista supervalloista ja siitä, missä ne kuuluvat elämän puulle, ei ole kaukana ratkaisusta. Ovatko tardigradit läheisemmin niveljalkaisia vai nematodeja? "Se on edelleen avoin kysymys", fylogeneetikko Max Telford sanoo Saeylle.
Siitä huolimatta Blaxter toivoo, että hänen tiiminsä tardigrade-genomit auttavat jatkamaan tardigraden sotkuisia suhteita ja auttavat kehittämään hyödyllisiä sovelluksia olentojen suurvalloille. "Tämä on vasta alkua", Blaxter sanoo lausunnossaan. "DNA-suunnitelman avulla voimme nyt selvittää, kuinka tardigradit kestävät ääripäätä, ja ehkä käyttää erityisiä proteiinejaan biotekniikassa ja lääketieteellisissä sovelluksissa."
