Shkencëtarët zbulojnë se si Tardigradët mund të mbijetojnë dekada pa ujë

Tardigradët, të cilat janë kafshë mikroskopike që gjenden në të gjithë botën, kanë magjepsur njerëz të panumërt me pamjen e tyre përkëdhelëse dhe qëndrueshmërinë e çeliktë në kushte që do të vrisnin organizma të tjerë. Këto krijesa të vogla mund t’i mbijetojnë presioneve dhe temperaturave intensive, madje edhe ekspozimit ndaj vakumit të hapësirës, duke i fituar atyre një reputacion si një nga speciet më të forta në (dhe herë pas here jashtë) planetit tonë.

Tani, shkencëtarët kanë zbuluar detaje të reja se si tardigradët mbijetojnë afër dehidrimit të plotë për kohëzgjatje të gjata, madje edhe dekada, e cila është një superfuqi e jashtëzakonshme duke pasur parasysh se uji është përbërësi kryesor për jetën. Në të vërtetë, tardigradët quhen arinj uji sepse janë kafshë ujore, duke e bërë edhe më të çuditshme që ata mund të vazhdojnë pa këtë substancë jetike për vite me radhë.

Për të hedhur dritë mbi këtë superfuqi, studiuesit e udhëhequr nga Akihiro Tanaka, një student i diplomuar në shkencat biologjike në Universitetin e Tokios, studiuan strukturat e quajtura proteina të tretshme në nxehtësi me bollëk citoplazmatik (CAHS).

Ekipi zbuloi se këto proteina mund të formojnë substanca mbrojtëse të ngjashme me xhel që “kontribuojnë në stabilitetin e jashtëzakonshëm fizik në një gjendje të dehidratuar” që shihet te tardigradet, një zbulim që mund të ketë implikime për trajtimet dhe teknologjitë mjekësore njerëzore, sipas një studimi të botuar në. revista PLOS Biology të martën.

“Megjithëse uji është thelbësor për të gjithë jetën që ne njohim, disa tardigradë mund të jetojnë pa të potencialisht për dekada,” tha Takekazu Kunieda, një profesor i asociuar në Universitetin e Tokios dhe autori i lartë i studimit, në një deklaratë. “Marku është se si qelizat e tyre e trajtojnë këtë stres gjatë procesit të dehidrimit.”

“Mendohet se ndërsa uji largohet nga një qelizë, një lloj proteine ​​duhet ta ndihmojë qelizën të ruajë forcën fizike për të shmangur kolapsin në vetvete,” vazhdoi ai. “Pas testimit të disa llojeve të ndryshme, ne kemi gjetur se proteinat e tretshme në nxehtësi me bollëk citoplazmatike (CAHS), unike për tardigradet, janë përgjegjëse për mbrojtjen e qelizave të tyre kundër dehidrimit.”

Humbja e ujit në qelizat tipike të gjalla bën që këto njësi biologjike të humbasin integritetin e tyre strukturor, duke i bërë ato të prirura për kolaps, por në tardigrade, proteinat CAHS marrin përsipër të ruajnë stabilitetin qelizor në një gjendje të dehidratuar. Kur arinjtë me ujë të dehidratuar më në fund shuajnë etjen e tyre, procesi ndryshon, pasi proteinat tërhiqen për të hapur rrugën për rihyrjen e ujit në qelizë.

Studiuesit kërkuan më shumë se 300 proteina CAHS që mund të ndihmojnë arinjtë e ujit të durojnë periudhat pa ujë. Ekipi gjithashtu prezantoi proteinat në qelizat e kultivuara njerëzore, ku shfaqën një funksion të kufizuar.

“Përpjekja për të parë se si proteinat CAHS silleshin në qelizat e insekteve dhe njerëzve, paraqiti disa sfida interesante,” tha Tanaka në deklaratë. “Për një gjë, për të vizualizuar proteinat, na duhej t’i ngjyrosnim ato në mënyrë që të shfaqen nën mikroskopët tanë. Megjithatë, metoda tipike e ngjyrosjes kërkon solucione që përmbajnë ujë, gjë që padyshim ngatërron çdo eksperiment ku përqendrimi i ujit është një faktor që kërkohet të kontrollohet. Kështu që ne iu drejtuam një zgjidhjeje me bazë metanol për të kapërcyer këtë problem.”

Këto teknika të reja mund t’i ndihmojnë shkencëtarët të gjejnë mënyra të reja për të ruajtur materialet biologjike për periudha të gjata, të cilat mund të zgjasin jetëgjatësinë e ilaçeve ose të përmirësojnë aksesin në transplantet e organeve. Por ato hapin edhe një dritare tjetër në mekanizmat sekretë që i bëjnë tardigradët disa nga kafshët më të vështira dhe më të adhurueshme në planet.

“Gjithçka rreth tardigradeve është magjepsëse,” përfundoi Kunieda. “Gama ekstreme e mjediseve që disa specie mund të mbijetojnë na shtyn të eksplorojmë mekanizma dhe struktura të paparë më parë. Për një biolog, kjo fushë është një minierë ari.”