Как бавноходките оцеляват в екстремни условия? Най-сетне е ясно

Когато бавноходките се сблъскат с неблагоприятна среда, високите нива на свободни радикали в клетките им предизвикват началото на латентно състояние, в което те могат да издържат на екстремните условия

Ваня Милева Последна промяна на 22 януари 2024 в 00:00 3032 0

Бавноходка, наблюдавана с флуоресцентен микроскоп, с флуоресцентен маркер, подчертаващ някои от нейните органи

Кредит Smythers et al./PLoS ONE (CC-BY 4.0)
Бавноходка, наблюдавана с флуоресцентен микроскоп, с флуоресцентен маркер, подчертаващ някои от нейните органи

Бавноходките са известни със способността си да издържат на екстремни среди – сега знаем как го правят. Малки молекулярни сензори в техните клетки могат да откриват кога се произвеждат твърде много увреждащи молекули, наречени свободни радикали, и предизвикват латентно (спящо) състояние или хибернация.

Понякога наричани тардигради и водни мечки, бавноходките са осемкраки, микроскопични безгръбначни, които могат да бъдат намерени по цял свят. При неблагоприятни условия, като температури на замръзване или интензивна радиация, тези същества се свиват в суха топка, наречена тун, и влизат в състояние на дълбока хибернация. Образуването на тун изисква метаболизъм и синтез на защитна захар, известна като трехалоза, която се придвижва в клетките и замества изгубената вода. Докато са в тун, техният метаболизъм може да спадне до по-малко от 0,01% от нормалното.

"Бавноходките не процъфтяват при екстремни условия, но могат да хибернират", обяснява Дерик Колинг (Derrick Kolling) от Университета Маршал в Западна Вирджиния. "Искахме да разберем как могат да изпаднат в това състояние."

За да проучат, Колинг и колегите му излагат бавноходките на високи нива на водороден пероксид, захар или сол или температури от -80°C, за да предизвикат състоянието тун. В резултат на този стреся бавноходките произвеждат вредни, силно реактивни молекули, наречени свободни кислородни молекули (свободни радикали).

След това свободните радикали влизат в реакция с други молекули, разказва членът на екипа Лесли Хикс (Leslie Hicks) от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил. Най-важното, което екипът установява, е че свободните радикали окисляват аминокиселина, наречена цистеин, един от градивните елементи на протеините в тялото. Тези реакции карат протеините да променят структурата и функцията си, сигнализирайки за началото на състояние на хибернация.

При експерименти, при които окислението на цистеин е било предотвратено, бавноходките не успяват да влязат в състояние на тун.

"Цистеинът действа като вид регулаторен сензор", отбелязва Хикс. "Това позволява на бавноходките да усетят средата си и да реагират на стреса."

Когато условията се подобряват, екипът открива, че цистеинът вече не се окислява, което съобщава на бавноходките да се събудят.

"Дали този защитен механизъм е универсален и дали се среща за всички видове бавноходките - са все важни въпроси", коментира Хикс. "Отговорите може да ни помогнат да разберем по-добре процеса на стареене и дори как да постигнем дългосрочно пътуване в космоса."

Справка: Chemobiosis reveals tardigrade tun formation is dependent on reversible cysteine oxidation
Amanda L. Smythers,Kara M. Joseph,Hayden M. O’Dell,Trace A. Clark,Jessica R. Crislip,Brendin B. Flinn,Meredith H. Daughtridge,Evan R. Stair,Saher N. Mubarek,Hailey C. Lewis,Abel A. Salas,Megan E. Hnilica,Derrick R. J. Kolling ,Leslie M. Hicks; PLoS One; Published: January 17, 2024; https://doi.org/10.1371/journal.pone.0295062 

Източник: We finally know how tardigrades can survive extreme conditions, New Scientist

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Животът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !