Naučnici otkrivaju kako Tardigradi preživljavaju eksplozije radijacije

Naučnici otkrivaju kako Tardigradi preživljavaju eksplozije radijacije

Tardigrade su možda najneuništije životinje na Zemlji. Ove mikroskopske male zveri mogu da podnesu skoro sve što im ljudi baci, i da se odšetaju savršeno netaknute na svojih osam čupavih nogu.

Strategije iza ovih podviga superherojskog preživljavanja su višestruke, od proteina za suzbijanje oštećenja koji bukvalno štiti njihovu DNK, do dehidrirane, suspendovane animacije „tun“ stanja u koje mogu da uđu kada spoljni uslovi postanu neodrživi.

A sada su naučnici otkrili novu. Oni su u stanju da povećaju brojčanik za popravku oštećenja na 11.

Predvođen biologom Kortni Klark Hahtel sa Univerziteta Severne Karoline u Eštonu, tim je razbio tardigrade gama zracima i posmatrao kako reaguju.

„Ono što smo videli iznenadilo nas je“, kaže biolog Bob Goldštajn sa Univerziteta Severne Karoline u Čepel Hilu. „Tardigradi rade nešto što nismo očekivali.“

Već decenijama znamo za fascinantnu otpornost tardigrada na jonizujuće zračenje. Oni mogu da prežive oko 1.000 puta veću dozu koja bi bila smrtonosna za ljude, i da nastave da žive svojim malim životima kao da to nije ništa.

Smatra se da protein za suzbijanje oštećenja, Dsup, igra ulogu u tome za neke tardigrade, ali nemaju sve tardigrade vrste Dsup ili njegov homolog, što sugeriše da postoji neki drugi način preživljavanja.

Da bi to shvatili, istraživači su istraživali efekat gama zračenja na vrstu tardigrada pod nazivom Hipsibius ekemplaris. Postavili su tardigrade u stoni iradijator koji je izložio stvorenja gama zracima koje emituje beta raspad cezijuma-137. Pošto je količina zračenja poznata, bili su u stanju da izlože tardigrade specifičnim dozama – jednoj nižoj dozi koja je u granicama podnošljivih, i mnogo većoj srednjoj smrtonosnoj dozi.

Na njihovo iznenađenje, iako H. ekemplaris ima Dsup, izgleda da ga izloženost zračenju nije izazvala. U stvari, DNK tardigrada je pretrpeo prilično veliku štetu radijacijom.

Umesto profilaktičke zaštite, tardigradi su povećali proizvodnju gena za popravku DNK do tog stepena da su njihovi proizvodi postali jedni od najzastupljenijih u njihovim mikroskopskim telima. Do 24 sata nakon izlaganja radijaciji, tardigradi su popravili većinu DNK prekinute jonizujućim zračenjem.

U nastavku, istraživači su izrazili neke od gena za popravku tardigrade u kulturi Escherichia coli i izložili uzorke bakterije jonizujućem zračenju. Bakterije koje su inokulisane tardigradnim genima pokazale su sličnu sposobnost popravke DNK kao kod H. ekemplaris, ali ne i kod netretirane E. coli.

Ovo sugeriše, otkrili su istraživači, da je H. ekemplaris u stanju da oseti jonizujuće zračenje i stvori odgovor koji mu omogućava da preživi doze koje bi uništile druge životinje.

„Ove životinje razvijaju neverovatan odgovor na zračenje, i čini se da je to tajna njihovih ekstremnih sposobnosti preživljavanja“, kaže Clark-Hachtel. „Ono što učimo o tome kako tardigradi prevazilaze radijacijski stres može dovesti do novih ideja o tome kako bismo mogli pokušati da zaštitimo druge životinje i mikroorganizme od štetnog zračenja.“

Pa, šta biste drugo očekivali od životinje koja može da preživi ako bude ispaljena iz pištolja?

Istraživanje je objavljeno u Current Biology.