Los biólogos de la Universidad de Tokio han encontrado la razón de la invulnerabilidad de los retrasados.

Pequeños organismos vivos, llamados "tardígrados", son bien conocidos en la comunidad científica por su insensibilidad a los factores externos. Alta o baja temperatura? No es un problema, los tardígrados sobreviven en condiciones increíblemente difíciles, incluso cuando mueren los microorganismos más resistentes.

Por primera vez, los pastores tardíos fueron descritos por el pastor alemán I.A. Goetze, llamándola "osito de agua". Estas criaturas obtuvieron su nombre moderno en 1777 gracias al científico italiano Spallanzani .

Los tardígrados son muy pequeños, su tamaño corporal es de 0.1-1.5 mm. El cuerpo de estas criaturas es translúcido, consta de cuatro segmentos y una "cabeza". Cada segmento del cuerpo tiene un par de extremidades cortas y gruesas. Los tardígrados se mueven a una velocidad de 2-3 mm por minuto. No tienen sistema respiratorio o circulatorio.

Hay leyendas sobre la supervivencia de los tardígrados, y no solo entre los científicos. Estos animales pueden permanecer durante 20 meses (e incluso más) en oxígeno líquido a una temperatura de -193 ° C. En helio líquido, pueden durar alrededor de 8 horas, reviviendo durante la descongelación. Los tardígrados se calientan a 60-65 ° C durante 10 horas, y hasta 100 ° C durante una hora.

Soporta presiones tardígradas de aproximadamente 6000 atmósferas. Además, no importa en qué condiciones se encuentre el movimiento lento: agua, perfluorocarbono o dióxido de carbono. Esto no afecta los resultados de supervivencia. El movimiento lento también se siente bien en el vacío, soportando tanto la radiación cósmica como la radiación ultravioleta A y B (longitud de onda 280-400 nm).

Si un grupo de tardígrados se irradia con radiación (570,000 rayos X), entonces aproximadamente el 50% de los "sujetos" sobreviven. En este caso, la dosis letal de radiación para humanos es de solo 500 rayos X.

Los tardígrados pueden soportar la deshidratación extrema, mientras mantienen una fracción de agua en 1-2% del peso corporal. Después de que esta criatura entra en un ambiente húmedo, regresan a la vida normal.

Entonces, ¿por qué los tardígrados son tan resistentes?

Ninguna otra criatura es capaz de resistir algo como esto sin hacerse daño. Hay criaturas que son resistentes al frío, hay organismos que no temen al calor o al vacío. Pero ninguna otra criatura viviente, excepto los tardígrados, es capaz de resistir todos los factores externos juntos. ¿Cuál es la razón de tan alto grado de supervivencia?



La respuesta a esta pregunta trató de dar a los científicos japoneses que secuenciaron el ADN de los tardígrados. Los resultados de descifrar el material genético de estas criaturas respondieron algunas de las preguntas de interés para los biólogos con respecto a los tardígrados durante muchas decenas o incluso cientos de años. Al final resultó que, tardígrados tienen varios mecanismos de protección que son causados ​​por la presencia de proteínas especiales en su cuerpo.

Investigadores japoneses han demostrado que cuando estas proteínas se introducen en las células humanas, se vuelven más resistentes a los rayos X. Según los autores del estudio, las cadenas de ADN de las células humanas con la introducción de una de las proteínas, que aseguran la resistencia de los tardígrados a la radiación dura, se dañan en un 40% menos. "Nos sorprendió mucho", dice Takuma Hashimoto de la Universidad de Tokio.

Los científicos estudiaron solo una de las especies de tardígrados, Ramazzottius varieornatus, que es una de las especies más resistentes a factores externos. En el organismo de tardígrados de esta especie, los científicos encontraron una proteína designada en el trabajo como Dsup (supresor de daños), que reduce el nivel de influencia negativa de factores externos en el cuerpo de estas criaturas.

Según los investigadores, Dsup es una proteína asociada al ADN que protege las cadenas y mejora la resistencia a la radiación en la célula. Dsup funciona mejor con radiación dura. "La resistencia a los rayos X es un efecto secundario del mecanismo para adaptar los tardígrados a la deshidratación extrema", dice Takekazu Kunieda, otro miembro del equipo de investigación.

Para obtener cantidades suficientes de Dsup, el gen correspondiente se trasplantó al genoma de Escherichia coli. Y solo entonces la proteína se transfirió al cultivo de células humanas.

Si Dsup pudiera introducirse en el cuerpo humano, y no solo en cultivos celulares, entonces probablemente esto nos haría más resistentes a la radiación. En el proceso de "éxodo" uno tiene que lidiar con la radiación cósmica dura, que representa un peligro significativo para la vida y la salud de los astronautas, por lo tanto, esta "modificación" es importante para la civilización humana en caso de una mayor expansión más allá de los límites del planeta Tierra.

Los resultados del trabajo de los científicos japoneses interesados ​​de otros países. Por ejemplo, Ingemar Jönsson de la Universidad de Kristianstad (Suecia) considera que el estudio es importante para la medicina.

El estudio también agrega combustible a la discusión sobre incendiosUna gran cantidad de genes de terceros en el genotipo de tardígrados. Anteriormente se creía que el porcentaje de tales genes obtenidos por tardígrados de especies de terceros es de aproximadamente el 20%. Los científicos japoneses dicen que este resultado es incorrecto, de hecho, el número de genes de terceros en tardígrados es aproximadamente el 2% del número total de genes en el genotipo de estas criaturas. Y el resultado obtenido anteriormente es un error obtenido debido a la contaminación de una muestra de material genético.


1.2% - 2% de genes de terceros es un resultado bastante común no solo para los tardígrados, sino también para la mayoría de los otros organismos vivos. Parte de los mecanismos de defensa de la especie Ramazzottius varieornatus se deriva de otras criaturas. Pero una gran parte, sin embargo, surgió como resultado de la evolución, todo esto es un "logro" de los tardígrados mismos.

El hecho de que estas criaturas sean extremadamente resistentes a factores externos negativos no es el resultado de obtener genes de terceros, sino adquisiciones verdaderamente evolutivas, como dicen los japoneses. Publicaron los resultados de su investigación en la prestigiosa publicación Nature Communications .

Los científicos japoneses afirman que la especie Ramazzottius varieornatus (y posiblemente otras especies de tardígrados) simplemente no tiene genes que incluyan la respuesta del cuerpo al estrés. Por ejemplo, con la falta de agua, la mayoría de los seres vivos comienzan el proceso de muerte celular. Se observa una situación similar en ausencia de la cantidad requerida de nutrientes o la exposición a otros factores negativos. Los tardígrados no tienen nada de esto. Simplemente "no entienden" que el medio ambiente amenaza su existencia cuando ocurren condiciones adversas.

Source: https://habr.com/ru/post/es397661/