Дефіцит води перетворює ведмедів на "тонни"

Білки відіграють важливу роль у захисті клітин

Бородаті тварини як Tønnchen Uni T bingen
читати вголос

Навіть в умовах сильної посухи тардигради можуть вижити довго. Вони згортаються в «бочку» і знову стають активними лише тоді, коли буде достатньо води. Вчені з Тюбінген з’ясували, що білки, що виробляються в умовах стресу, захищають клітини.

Невеликий і скромний

Тардігради - це мікроскопічні та економні істоти. Вони завоювали багато ніш у всьому світі і живуть, наприклад, у глибокому морі, Гімалаях або піщаних дюнах. Часто вони зустрічаються у водяній плівці, яка оточує мохи чи лишайники. Тардігради виявляються особливо жорсткими хлопцями, коли води навколо них стають дефіцитними.

Хоча в більшості інших організмів клітини безповоротно пошкоджуються в умовах сильної посухи, і організм, нарешті, гине, тадигради довго переносять подібні негаразди. Вони стикаються при зневодненні в кісті і можуть легко знову активуватися при додаванні води. Тюбінгенські вчені Ральф О. Шилл, проф. Хайнц-Рюдігер Келер та Гюнтер Штейнбрюк досліджують на молекулярному рівні, які процеси відбуваються в клітинах огради. Вони виявили, що деякі білки, вироблені в умовах стресу, можуть відігравати вирішальну роль у захисті клітин.

Вода несе під мікроскопом

Ідея називати традиційні багатоклітинні голови, фюзеляжі та чотири пари водних ведмедів ніг, ймовірно, можлива лише при сильно збільшеному вигляді під мікроскопом. Тому що навіть найбільші види пардиградів мають розмір не більше півтора міліметрів. Його силует за формою найбільше схожий на жуйку ведмедя. Ральф Шилл уважніше вивчив ендемічний, широко поширений вид Milnesium tardigradum, який, як і багато інших тардиградів, має здатність до криптобіозу.

Якщо тварина висихає, всі обмінні дії припиняються, вміст води зменшується до декількох відсотків, а ведмедя припускає Тоннченформ. У такому вигляді тардигради можуть витримати дуже довгі ворожі умови, такі як високоенергетичне випромінювання, органічні розчинники, короткі високі температури і довгі дуже низькі температури мінус 270 градусів, поблизу абсолютного нуля. Якщо додати воду ще раз, Тоннхен перетворюється протягом декількох хвилин у метаболічно активних тварин. дисплей

Але те, що повинно трапитися у випадку криптобіозу докладно, багато в чому знаходиться в темряві. Біологи Тюбінгена припускали, що утворення так званих білків теплового шоку стимулюється під час зневоднення, подібно до інших організмів, що піддаються стресу. Такі білки були знайдені у багатьох видів рослин, включаючи рослину воскресіння, яка, як і тардигради, може пережити сильну дегідратацію в сухому стані.

Білки теплового шоку

Однак Ральфу Шиллу не вдалося безпосередньо вивчити білки в клітинах дрібних тварин, оскільки дрібні тварини виробляють лише невеликі кількості. Основа білків кодифікована в генетичному матеріалі ДНК. Фактично, порівнюючи ДНК бородатого звіра з послідовностями ДНК багатьох інших тварин, у базі даних було знайдено три гени, відомі від тварин, окрім білків теплового шоку групи Hsp 70.

Але чи насправді три форми генів теплового шоку мали щось спільне з виживанням мітлових тварин в умовах екстремальних посухи? Ральф Шилл зараз використав метод, який дозволяє дослідникам вимірювати активність вибраних генів опосередковано за допомогою сигналу флуоресценції. Перехід від активного ведмедя до стану криптобіозу показав, що форма 1 з трьох генів теплового шоку читається рідше, тоді як форма 2 зустрічається набагато частіше, ніж раніше. З додаванням води умови знову змінилися, і форма 1 у свою чергу вийшла на перший план. Форму 3 можна спостерігати менше при криптобіозі, але при дуже високій температурі.

Дослідники роблять висновок, що всі три гени теплового шоку насправді активізуються в рослині, особливо при стресі, і що принаймні деякі з них також грають роль у виживанні зневоднення. Але не всі загадки давно вирішені. Залишається визначити, як захищені компоненти клітин у разі нестачі води. Те, що маленькі тварини грайливо прихиляють кожного дня, щоб вони сушили клітини і в той же час зберігали їх життєздатність, могли в майбутньому мати незначне значення в науках про життя та медицині.

Їхні висновки опубліковані в Журналі експериментальної біології.

(idw - Eberhard-Karls-Universit t T bingen, 20.04.2004 - DLO)