Тардиградите могат да ни научат как да се справим с трудностите на космическото пътуване

Накратко: Тардиградите използват уникални протеини за защита на ДНК и клетките си при екстремни условия като вакуум и радиация. Учените изучават тези механизми, за да разработят методи за предпазване на хора и земеделски култури по време на космически пътувания.

Тези малки осмокраки същества са научно вдъхновение.

 

Няма по-издръжливи животни на Земята от Milnesium tardigradum (бавноходки, наричани още тардигради). Могат да оцелеят при студ от -272° по Целзий, да бъдат погълнати от вакуума на космоса и даже да бъдат облъчени с 500 пъти по-голяма доза рентгенови лъчи от тази, която би убила човек. С други думи, могат да устоят на условия, които дори не съществуват на планетата. Тази извънземна приспособимост и забележителният им външен вид превърна бавноходките във фаворит на любителите на животни. Отвъд това, изследователите разглеждат обстойно микроскопичните безгръбначни организми, с размерите на акар, за да научат как да подготвят хората и реколтите за тежките условия на космическото пътуване.

Неразрушимостта на тардиградите произтича от адаптацията им към околната среда, което е причудливо, имайки предвид, че обитават привидно уютни места, като хладните и мокри буци мъх, растящи по градински стени. Заради местообитанието им и пухкавата им визия някои хора ги наричат водни мечки или дори очарователното мъхести прасенца. Но се оказва, че влажният, покрит с мъх дом на тардиградите може да изсъхне многобройно всяка година. Изсушаването е катастрофално за повечето живи същества. То уврежда клетките, подобно замразяването, вакуума и радиацията.

Най-малкото изсушаването води до високи нива на пероксиди и други реактивни кислородни видове. Тези токсични молекули разсичат ДНК на клетката на къси фрагменти (точно както прави радиацията). Изсушаването води също и до набръчкване и напукване на клетъчните мембрани и може да предизвика разгръщане на деликатните протеини, което ги прави безполезни като смачкани хартиени самолети. 

Тардиградите са разработили специални стратегии за справяне с тези опасности. Докато съхнат, клетките им отделят няколко странни протеина, които не се срещат при други животни. Във вода протеините са меки и безформени, но когато тя изчезне, се самосглобяват в дълги, кръстосани влакна, които изпълват вътрешността на клетката. Подобно на фъстъците, опаковани в стиропор, влакната поддържат клетъчните мембрани и протеини, като ги предпазват от счупване или разгъване.

Минимум два вида тардигради произвеждат и друг протеин, несъществуващ в останалите видове на Земята. Този протеин, наречен Dsup, съкратено от „потискащ щетите“, се свързва с ДНК и може физически да я предпази от реактивни форми на кислород. 

Възможно е имитирането на тардиградите някой ден да помогне на хората да колонизират космоса. Хранителните култури, дрождите и насекомите могат да бъдат проектирани така, че да произвеждат тардиградни протеини, което ще им позволи да растат по-ефективно в космически кораби, където нивата на радиация са повишени, в сравнение с тези на Земята. 

Учените вече са вкарали гена за протеина Dsup в човешки клетки в лабораторна среда. Много от модифицираните клетки оцеляват на нивата на рентгенови лъчи или пероксидни химикали, които убиват обикновените клетки. А при вмъкване в тютюн – експериментален модел за хранителни култури, генът за Dsup изглежда предпазва растението от излагане на увреждащ ДНК химикал, наречен етил метансулфонат. Растенията с допълнителния ген растат по-бързо от тези без, а ДНК се уврежда по-малко, когато са изложени на ултравиолетова радиация.

Протеините на тардиградите проявяват ранни признаци на защитен ефект за хората. Когато се модифицират, за да произвеждат тези протеини, човешките клетки стават резистентни към камптотецин – убиващ клетки химиотерапевтичен агент, съобщиха изследователи в ACS Synthetic Biology от 18 март. Това откритие се обяснява чрез процеса на инхибиране на апоптозата – програмирана клетъчна смърт, която често се задейства от излагане на вредни химикали или радиация.  

Така че, ако хората някога успеят да достигнат звездите, може да постигнат този подвиг отчасти благодарение на малките осемкраки специалисти по издръжливост, живеещи в задния Ви двор. 

 

Превод: Паулина Гегова

Източник: ScienceNews

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.