टोक्यो विश्वविद्यालय के जीवविज्ञानियों ने टार्डिग्रेड्स की अयोग्यता का कारण पाया है

छोटे जीवों, जिन्हें "टार्डिग्रेड्स" कहा जाता है, वैज्ञानिक समुदाय में बाहरी कारकों के प्रति उनकी असंवेदनशीलता के लिए जाने जाते हैं। उच्च या निम्न तापमान? कोई समस्या नहीं है, टार्डिग्रेड अविश्वसनीय रूप से कठिन परिस्थितियों में जीवित रहते हैं, जब सबसे प्रतिरोधी सूक्ष्मजीव भी मर जाते हैं।

पहली बार टार्डिग्रेड्स का वर्णन जर्मन पादरी I.A. Goetze, उसे "थोड़ा पानी भालू।" इन प्राणियों को अपना आधुनिक नाम 1777 में इटली के वैज्ञानिक स्पल्नजानी के लिए मिला ।

टार्डिग्रेड बहुत छोटे हैं, उनके शरीर का आकार 0.1-1.5 मिमी है। इन प्राणियों का शरीर पारभासी होता है, इसमें चार खंड और एक "सिर" होता है। प्रत्येक शरीर खंड में छोटे और मोटे अंगों की एक जोड़ी होती है। टार्डिग्रेड 2-3 मिमी प्रति मिनट की गति से चलते हैं। उनके पास कोई श्वसन या संचार प्रणाली नहीं है।

टार्डिग्रेड्स के अस्तित्व के बारे में किंवदंतियां हैं, और न केवल वैज्ञानिकों के बीच। -193 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ये जानवर तरल ऑक्सीजन में 20 महीने (और इससे भी अधिक) तक रह सकते हैं। तरल हीलियम में, वे लगभग 8 घंटे हो सकते हैं, विगलन के दौरान पुनर्जीवित हो सकते हैं। टार्डिग्रेड्स को 10 घंटों के लिए 60-65 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, और एक घंटे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस तक।

लगभग 6000 वायुमंडल के tardigrades दबाव को समझें। इसके अलावा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है कि धीमी गति से चलने वाली स्थितियां किन परिस्थितियों में स्थित हैं - पानी, पेरफ्लोरोकार्बन या कार्बन डाइऑक्साइड। यह उत्तरजीविता परिणामों को प्रभावित नहीं करता है। लौकिक विकिरण और पराबैंगनी विकिरण ए और बी दोनों (तरंगदैर्ध्य 280-400 एनएम) को समझने के साथ, वैक्यूम में धीमी गति से चलना भी अच्छा लगता है।

अगर टार्डिग्रेड्स के एक समूह को विकिरण (570,000 एक्स-रे) के साथ विकिरणित किया जाता है, तो लगभग 50% "विषय" जीवित रहते हैं। इस मामले में, मनुष्यों के लिए विकिरण की घातक खुराक केवल 500 एक्स-रे है।

1-2% शरीर के वजन में पानी के एक अंश को बनाए रखते हुए टार्डीग्रैड अत्यधिक निर्जलीकरण का सामना कर सकते हैं। इस जीव को नम वातावरण में प्रवेश करने के बाद, वे सामान्य जीवन में लौट आते हैं।

तो टार्डिग्रेड्स इतने हार्डी क्यों हैं?

कोई अन्य प्राणी बिना किसी नुकसान के खुद को इस तरह से झेलने में सक्षम है। ऐसे जीव हैं जो ठंड के प्रतिरोधी हैं, ऐसे जीव हैं जो गर्मी या वैक्यूम से डरते नहीं हैं। लेकिन टार्डिग्रेड्स को छोड़कर कोई अन्य जीवित प्राणी, सभी बाहरी कारकों का एक साथ सामना करने में सक्षम नहीं है। ऐसे उच्च स्तर के अस्तित्व का क्या कारण है?



इस सवाल का जवाब जापानी वैज्ञानिकों ने देने की कोशिश की जिन्होंने टार्डिग्रेड्स के डीएनए का अनुक्रम किया। इन प्राणियों की आनुवांशिक सामग्री को नष्ट करने के परिणामों ने कई दसियों या सैकड़ों वर्षों तक टार्डीग्रैड्स के बारे में जीवविज्ञानियों के हित के कुछ सवालों के जवाब दिए। जैसा कि यह निकला, टार्डिग्रेड्स में कई सुरक्षात्मक तंत्र हैं जो उनके शरीर में विशेष प्रोटीन की उपस्थिति के कारण होते हैं।

जापानी शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि जब इन प्रोटीनों को मानव कोशिकाओं में पेश किया जाता है, तो वे एक्स-रे के लिए अधिक प्रतिरोधी हो जाते हैं। अध्ययन के लेखकों के अनुसार, एक प्रोटीन की शुरूआत के साथ मानव कोशिकाओं के डीएनए श्रृंखलाएं, जो हार्ड विकिरण के लिए टार्डिग्रेड्स के प्रतिरोध को सुनिश्चित करती हैं, 40% कम से क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। "हम बहुत हैरान थे," टोक्यो विश्वविद्यालय से ताकुमा हाशिमोतो कहते हैं ।

वैज्ञानिकों ने टार्डिग्रेड्स की केवल एक प्रजाति, रामज़ोट्टियस वेरियोरेटस का अध्ययन किया, जो बाहरी कारकों के लिए प्रतिरोधी प्रजातियों में से एक है। इस प्रजाति के टार्डिग्रेड्स के जीव में, वैज्ञानिकों ने Dsup (डैमेज सप्रेसर) के रूप में काम में नामित एक प्रोटीन पाया, जो इन प्राणियों के शरीर पर बाहरी कारकों के नकारात्मक प्रभाव के स्तर को कम करता है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, Dsup एक डीएनए से जुड़ा प्रोटीन है जो जंजीरों की रक्षा करता है और कोशिका में विकिरण के प्रतिरोध को बेहतर बनाता है। Dsup हार्ड विकिरण के साथ सबसे अच्छा काम करता है। रिसर्च टीम के एक अन्य सदस्य टेककाज़ू कूनिडा कहते हैं, "एक्स-रे प्रतिरोध टार्डिग्रेड्स को अत्यधिक निर्जलीकरण के लिए अपनाने के तंत्र का एक दुष्प्रभाव है।"

पर्याप्त मात्रा में Dsup प्राप्त करने के लिए, संबंधित जीन को Escherichia कोली जीनोम में प्रत्यारोपित किया गया। और उसके बाद ही प्रोटीन को मानव कोशिकाओं की संस्कृति में स्थानांतरित किया गया था।

यदि Dsup को मानव शरीर में पेश किया जा सकता है, और केवल सेल संस्कृतियों में नहीं, तो शायद यह हमें विकिरण के प्रति अधिक प्रतिरोधी बना देगा। "एक्सोडस" की प्रक्रिया में किसी को कठिन ब्रह्मांडीय विकिरण से निपटना पड़ता है, जो अंतरिक्ष यात्रियों के जीवन और स्वास्थ्य के लिए एक महत्वपूर्ण खतरे का प्रतिनिधित्व करता है, इसलिए यह "संशोधन" ग्रह पृथ्वी की सीमाओं से परे आगे के विस्तार की स्थिति में मानव सभ्यता के लिए महत्वपूर्ण है।

अन्य देशों के जापानी इच्छुक वैज्ञानिकों के काम के परिणाम। उदाहरण के लिए, क्रिस्टियानस्टैड (स्वीडन) विश्वविद्यालय से इंगमार जोसनसन चिकित्सा के लिए अध्ययन को महत्वपूर्ण मानते हैं।

अध्ययन अग्नि चर्चा में ईंधन भी जोड़ता हैटार्डिग्रेड्स के जीनोटाइप में बड़ी संख्या में तीसरे पक्ष के जीन। पहले यह माना जाता था कि तृतीय-पक्ष प्रजातियों में से ऐसे जीनों का प्रतिशत टार्डीग्रैड्स द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो लगभग 20% है। जापानी वैज्ञानिकों का कहना है कि यह परिणाम गलत है, वास्तव में, टार्डिग्रेड्स में तीसरे पक्ष के जीन की संख्या इन प्राणियों के जीनोटाइप में जीन की कुल संख्या का लगभग 2% है। और पहले प्राप्त परिणाम आनुवंशिक सामग्री के एक नमूने के संदूषण के कारण प्राप्त एक त्रुटि है।


1.2% - तृतीय-पक्ष जीन का 2% न केवल टार्डीग्रैड के लिए, बल्कि अधिकांश अन्य जीवों के लिए भी काफी सामान्य परिणाम है। प्रजातियों के रक्षा तंत्रों का एक हिस्सा रमाज़ोट्टियस वेरिएरोनाटस वास्तव में अन्य प्राणियों से प्राप्त होता है। लेकिन फिर भी एक बड़ा हिस्सा विकासवाद के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ, यह सब खुद टार्डिग्रेड्स की एक "उपलब्धि" है।

तथ्य यह है कि ये जीव नकारात्मक बाहरी कारकों के लिए बेहद प्रतिरोधी हैं, यह तीसरे पक्ष के जीन प्राप्त करने का परिणाम नहीं है, लेकिन वास्तव में विकासवादी अधिग्रहण, जैसा कि जापानी कहते हैं। उन्होंने अपने शोध के परिणामों को प्रतिष्ठित प्रकाशन नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किया ।

जापानी वैज्ञानिकों का दावा है कि रामज़ोटिअसियस वेरिएनाटस (और संभवतः टार्डीग्रैड्स की अन्य प्रजातियां) की प्रजातियां में वे जीन नहीं होते हैं जिनमें तनाव के लिए शरीर की प्रतिक्रिया शामिल होती है। उदाहरण के लिए, पानी की कमी के साथ, अधिकांश जीवित चीजें कोशिका मृत्यु की प्रक्रिया शुरू करती हैं। इसी तरह की स्थिति पोषक तत्वों की आवश्यक मात्रा के अभाव या अन्य नकारात्मक कारकों के संपर्क में देखी जाती है। Tardigrades में से कोई भी नहीं है। वे बस "समझ नहीं" करते हैं कि प्रतिकूल परिस्थितियों के होने पर पर्यावरण उनके अस्तित्व को खतरा देता है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397661/