Μια πρωτεΐνη το μυστικό επιβίωσης των βραδύπορων σε ακραίες θερμοκρασίες

Ιάπωνες ερευνητές βρήκαν το μυστικό που επιτρέπει στα βραδύπορα (Tardigrada), τα μικροσκοπικά ζώα μήκους περίπου ενός χιλιοστού, να αντέχουν σχεδόν στο απόλυτο μηδέν (-273 βαθμοί Κελσίου) στο βραστό νερό (στους +100 βαθμούς), στις διαστημικές ακτινοβολίες, σε πιέσεις εξαπλάσιες από αυτές των βυθών των ωκεανών, και σε παρατεταμένη έλλειψη νερού. Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.

vradypoda6Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή μοριακής βιολογίας Takekazu Kunieda του Πανεπιστημίου του Τόκιο μελέτησαν επί οκτώ ολόκληρα χρόνια το γονιδίωμα των βραδυπόρων για να εντοπίσουν την αιτία της ανθεκτικότητάς τους στις ακραίες συνθήκες του περιβάλλοντος. Αποκωδικοποίησαν με υψηλή ακρίβεια ολόκληρο το γονιδίωμα του variornatus Ramazzottius που είναι γνωστό ότι επιβιώνει ύστερα από έκθεση σε υψηλές δόσεις ακτινοβολίας.

Οι επιστήμονες βρήκαν μια πρωτεΐνη, που ονόμασαν Dsup (Damage Suppressor) [καταστολέα βλαβών], η οποία με κάποιο τρόπο τυλίγει το DNA των βραδυπόρων και το προστατεύει. Όταν οι ερευνητές εισήγαγαν αυτή την πρωτεΐνη στο DNA ανθρωπίνων κυττάρων, τα τελευταία υπέστησαν πολύ λιγότερες βλάβες από τις αναμενόμενες, όταν εκτέθηκαν σε ισχυρές ακτίνες-Χ (περίπου 40% λιγότερες).

Η ανακάλυψη της πρωτεΐνης που τα προστατεύει ίσως έχει σημασία και για τον άνθρωπο, καθώς πειράματα σε ανθρώπινα κύτταρα έδειξαν πως όταν ενισχύονται με την ίδια πρωτεΐνη αποκτούν και αυτά αντοχή στις επικίνδυνες ακτίνες Χ. Ίσως στο απώτερο μέλλον, το ανθρώπινο DNA, με την κατάλληλη γενετική τροποποίηση θα μπορούσε να αποκτήσει τη θαυμαστή ανθεκτικότητα των ταπεινών αυτών ζώων. Αυτό θα ήταν χρήσιμο ως αντικαρκινική θεραπεία, στην προστασία των εργαζομένων με ακτινοβολίες, στους αστροναύτες κλπ.

Τα βραδύπορα

Τα βραδύπορα έχουν οκτώ πόδια και ανακαλύφθηκαν το 1773 από τον Γερμανό ζωολόγο Johann August Ephraim Goeze. Είναι γνωστά και ως αρκούδες του νερού (water bears) εξαιτίας του σχήματός τους. Ζουν οπουδήποτε υπάρχει νερό, από τη λιμνούλα του κήπου μέχρι τα βάθη της Ανταρκτικής, ενώ δεν έχουν πρόβλημα με τις θανατηφόρες ακτινοβολίες που υπάρχουν στο διάστημα.

Όταν δεν υπάρχει νερό στο περιβάλλον τους, μερικά βραδύπορα συρρικνώνονται με απώλεια νερού από το σώμα τους και εισέρχονται σε μια σχεδόν πλήρως αφυδατωμένο λανθάνουσα κατάσταση ονομάζεται. Το αφυδατωμένο βραδύπορο παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή έναντι μιας ποικιλίας ακραίων συνθηκών.

vradypoda

Το 2007 βραδύποδα είχαν σταλεί στο διάστημα από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και όχι μόνο επιβίωσαν αλλά αναπαράχθηκαν χωρίς πρόβλημα, όταν επέστρεψαν στη Γη. Έχουν αναφερθεί πάνω από 1.000 είδη βραδυπόρων στον πλανήτη.

Πηγή: Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein. Nature Communications, 2016.

Σχετικά άρθρα