Modul ciudat prin care tardigradele supraviețuiesc radiațiilor
Tardigradele sunt, posibil, cele mai indestructibile animale de pe Pământ. Aceste mici fiare microscopice pot rezista la aproape orice și se pot deplasa perfect intacte pe cele opt picioare ale lor mici scurte. Și se pare și că tardigradele supraviețuiesc în radiații.
Strategiile din spatele acestei supraviețuiri super-eroice sunt multiple, de la o proteină supresoare a daunelor care le protejează literalmente ADN-ul, până la o stare de anabioză (suspendare a funcțiilor vitale) în care se deshidratează atunci când condițiile externe devin insuportabile.
Și acum, oamenii de știință au descoperit o strategie nouă, prin care tardigradele supraviețuiesc în radiații. Cum reușesc acest lucru?
Condusă de biologul Courtney Clark Hachtel, de la Universitatea din Carolina de Nord din Ashton (SUA), o echipă a bombardat tardigrade cu raze gamma și a observat cum au reacționat acestea.
„Ceea ce am văzut ne-a surprins. Tardigradele fac ceva neașteptat”, spune biologul Bob Goldstein, de la Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill (SUA).
Tardigradele supraviețuiesc în radiații. Cum reușesc să facă asta?
S-a știut despre rezistența fascinantă a tardigradelor la radiațiile ionizante timp de decenii. Ele pot supraviețui la de aproximativ 1.000 de ori doza care ar fi letală pentru oameni și continuă să trăiască de parcă nu s-ar fi întâmplat nimic.
Se crede că proteina de suprimare a daunelor, Dsup, are un rol în acest lucru pentru unele specii de tardigrade, dar nu toate speciile de tardigrade au Dsup sau un omolog al acesteia, sugerând că există și alte mijloace de supraviețuire, notează Science Alert.
Pentru a afla, cercetătorii au investigat efectul radiațiilor gamma asupra unei specii de tardigrad numită Hypsibius exemplaris. Oamenii de știință au plasat tardigradele într-un iradiator de laborator care expunea creaturile la raze gamma emise prin descompunerea beta a cesiului-137. Deoarece cantitatea de radiație este cunoscută, cercetătorii au putut expune tardigradele la doze precise, o doză mai mică, care este în limitele tolerabile, și o doză mediană mult mai mare, letală.
În mod surprinzător, deși H. exemplaris are Dsup, expunerea la radiații nu părea să o declanșeze. De fapt, ADN-ul tardigradelor a suferit o daună destul de mare de la radiații.
Gena de reparare a ADN-ului
În loc de protecție profilactică, tardigradele au crescut producția de gene de reparare a ADN-ului într-o așa măsură încât produsele lor au devenit unele dintre cele mai abundente în corpuri. Până în 24 de ore după expunerea la radiații, tardigradele își reparaseră cea mai mare parte a ADN-ului deteriorat de radiațiile ionizante.
Într-un studiu de urmărire, cercetătorii au exprimat unele dintre genele de reparare a tardigradelor într-o cultură de Escherichia coli și au expus mostre din aceste bacterii la radiații ionizante. Bacteriile care fuseseră inoculate cu gene de tardigrad au arătat o abilitate similară de reparare a ADN-ului cu cea observată la H. exemplaris, dar care nu este văzută la E. coli nemodificată.
Acest lucru sugerează, au descoperit cercetătorii, că H. exemplaris poate detecta radiațiile ionizante și poate iniția un răspuns care îi permite să supraviețuiască la doze care ar distruge alte animale.
„Aceste animale au un răspuns incredibil la radiații, iar acest lucru pare să fie un secret al abilităților lor extreme de supraviețuire. Ceea ce aflăm despre modul în care tardigradele depășesc stresul provocat de radiații poate duce la noi idei despre cum am putea încerca să protejăm alte animale și microorganisme de radiațiile nocive”, spune Clark-Hachtel.
Cercetarea a fost publicată în Current Biology.
Vă recomandăm să citiți și:
Test de cultură generală. Care animal nu urinează niciodată?
O pasăre considerată „pierdută” a fost fotografiată pentru prima dată