Бавноходките (тардигради) могат да оцелеят при условия, които биха убили повечето други форми на живот. Като изхвърлят водата от тялото си и се трансформират в привидно безжизнена топка, наречена тун, те влизат в състояние на суха анабиоза, в което могат да оцелеят десетилетия без храна и вода и да издържат на екстремни температури, налягане и дори вакуума на космоса. Малко се знае обаче какво задвижва този защитен механизъм и какво предпазва тардиградите при продължителната дехидратация.
Сега ново проучване разкрива как тардиградите оцеляват без никаква вода. Уникални протеини превръщат вътрешностa на клетките наa тардиградите в гел, като по този начин предотвратяват набръчкването и колапса на клетъчните мембрани на съществата. Тази стратегия е напълно различна от наблюдаваните при други видове животни, които могат да преживеят сухи периоди.
Всъщност "не са докладвани такива протеини в други организми, устойчиви на изсушаване", каза Такеказу Куниеда, биолог от Токийския университет, който ръководи новото изследване, публикувано в списание PLOS Biology.
Бавноходките са група микроскопични животни с пълни тела и осем крака, завършващи с непропорционално деликатни нокти. Те са известни с устойчивост, способни да оцелеят при излагане на космоса, минусови температури и даже при кипене за един час.
Учените отдавна се интересуват как тардиградите правят това. Много животни, които могат да преживеят дълги периоди на изсушаване, като водни ракообразни, известни като солени скариди, използват захари, наречени трехалоза, за да замразят клетките си в подобно на стъкло състояние, което защитава вътрешната им работа, докато животните не бъдат отново изложени на вода.
Но тардиградите нямат много трехалоза. Това, което имат, са множество протеини, които не се срещат в други животни. Тези протеини са трудни за разбиране, тъй като в недехидратирани тардигради те изглеждат неорганизирани и неподредени.
Новото изследване се фокусира върху група от специфични за тардиградите протеини, известни като цитоплазмени изобилни топлоразтворими (CAHS) протеини. При тардиградите тези протеини се носят в цитоплазмата - течността, изпълваща клетките. Куниеда и колегите му откриха тези протеини преди десетилетие, а други изследователски групи установиха, че протеините участват в оцеляването на тардиградите по време на изсушаване. Но никой не знаеше как.
Кооперативни протеини
Куниеда и неговият екип се връщат към CAHS протеините, докато търсят тардиградни протеини, които променят формата си при стрес. Те идентифицират повече от 300 и CAHS протеините били сред тях.
За да научат какво правят CAHS протеините, за да защитят тардиградите, изследователите дехидратират CAHS-носещи клетки и анализират как се променят протеините. Те откриват, че когато клетките са застрашени от изсъхване, тези протеини се кондензират, образувайки мрежа от нишки. Тези нишки закрепят клетката, превръщайки цитоплазмата в гелообразно състояние и предотвратявайки колапса на клетката, докато тя остава без вода. Тази кондензация се случва за минути и обратният процес е също толкова бърз. В рамките на шест минути след рехидратация клетката може отново да започне да работи нормално.
В своите експерименти изследователите откриват, че CAHS може да направи клетките на насекоми по-устойчиви на изсъхване, но тези клетки, подобрени с CAHS, все още не са толкова здрави като тардиградните клетки. Това означава, че CAHS не е работил сам, казва Куниеда пред Live Science.
"За мен изглежда очевидно, че са необходими други фактори, за да се възпроизведат способностите на тардиградите да оцеляват", казва той.
За щастие има много тардиградни протеини за изследване. Изследователите са идентифицирали повече от 300, които реагират на стрес. Бъдещите открития биха могли да имат различни приложения, например да помогнат на учените да разработят по-добри консерванти за подобряване на срока на годност на ваксините и лекарствата, казва Куниеда.
