Tardigradi bi nas mogli naučiti kako da se nosimo sa teškoćama svemirskog putovanja

Tardigradi bi nas mogli naučiti kako da se nosimo sa teškoćama svemirskog putovanja

Može da preživi da bude zamrznut na -272° Celzijusa, da bude izložen vakuumu svemira, i da ga ozrači doza zračenja od 500 rendgenskih snimaka, koja bi ubila čoveka.

Drugim rečima, stvorenje može da izdrži uslove koji čak i ne postoje na Zemlji. Ova vanzemaljska otpornost, u kombinaciji sa njihovim dopadljivim izgledom, učinila je tardigrade omiljenim ljubiteljima životinja. Ali osim toga, istraživači ispituju mikroskopske životinje, uglavnom veličine grinja, kako bi pronašli način da pripreme ljude i useve da se nose sa teškim uslovima svemirskog putovanja.

Neuništivost tardigrada proizilazi iz njegove adaptacije na okolinu – što može izgledati iznenađujuće, jer živi na naizgled udobnim mestima, poput hladnih, mokrih gomila mahovine na baštenskim zidovima. Odajući počast takvim staništima, uz puhasti izgled, neki ljudi tardigrade nazivaju vodenim medvedima ili prasadima mahovine.

Ispostavilo se da se vlažna, mahovina kuća tardigrade može osušiti mnogo puta svake godine. Sušenje je prilično katastrofalno za većinu živih bića. Oštećuje ćelije na slčan način kao pojedini aspekti zamrzavanja, izlaganja vakuumu i zračenja.

Kao prvo, sušenje dovodi do visokog nivoa peroksida i drugih reaktivnih vrsta kiseonika. Ovi toksični molekuli izrezuju DNK ćelije u kratke fragmente – baš kao što to radi zračenje. Sušenje takođe uzrokuje nabiranje i pucanje ćelijskih membrana. I može dovesti do otkrivanja delikatnih proteina, čineći ih beskorisnim poput zgužvanih papirnih aviona. Tardigradi su razvili posebne strategije za suočavanje sa ovim vrstama oštećenja.

Kako se tardigrad suši, njegove ćelije izbacuju nekoliko čudnih proteina koji se razlikuju od bilo čega što se nalazi kod drugih životinja. U vodi, proteini su fleksibilni i bezoblični. Ali kako voda nestaje, proteini se sami sastavljaju u duga, ukrštena vlakna koja ispunjavaju unutrašnjost ćelije. Poput stiropora koji „vakum-pakuje kikiriki“, vlakna podržavaju ćelijske membrane i proteine, sprečavajući ih da se razbiju ili odmotaju.

Najmanje dve vrste tardigrada takođe proizvode još jedan protein koji se nalazi ni u jednoj drugoj životinji na Zemlji. Ovaj protein, nazvan Dsup, skraćeno za „supresor oštećenja“, vezuje se za DNK i može je fizički zaštititi od reaktivnih oblika kiseonika.

Oponašanje tardigrada bi jednog dana moglo pomoći ljudima da koloniziraju svemir. Prehrambeni usevi, kvasac i insekti mogli bi da se konstruišu da proizvode tardigradne proteine, omogućavajući ovim organizmima da efikasnije rastu na svemirskim letelicama gde su nivoi radijacije povišeni u poređenju sa Zemljinim.

Naučnici su već ubacili gen za Dsup protein u ljudske ćelije u laboratoriji. Mnoge od tih modifikovanih ćelija preživele su nivoe rendgenskih zraka ili hemikalija peroksida koje ubijaju obične ćelije. A kada se ubaci u biljke duvana – eksperimentalni model za prehrambene useve – činilo se da gen za Dsup štiti biljke od izlaganja etil metansulfonatu koji oštećuje DNK. Biljke sa dodatnim genom rasle su brže od onih bez njega. Biljke sa Dsup-om su takođe pretrpele manje oštećenja DNK kada su bile izložene ultraljubičastom zračenju.

Tardigradni proteini „pakovanja kikirikija“ pokazuju rane znake zaštite za ljude. Kada su modifikovane da proizvode te proteine, ljudske ćelije su postale otporne na kamptotecin, hemoterapijski agens koji ubija ćelije, objavili su istraživači u časopisu ACS Sinthetic Biologi od 18. marta. Tardigradni proteini su to učinili tako što su inhibirali apoptozu, program samouništenja ćelija koji se često pokreće izlaganjem štetnim hemikalijama ili zračenjem. Dakle, ako ljudi ikada uspeju da stignu do zvezda, oni bi mogli da postignu ovaj podvig, delimično, stajanjem na ramenima malih osmonožnih stručnjaka za izdržljivost u vašem dvorištu.