общ, изследване, технология

Учените откриват как и откъде биха могли да дойдат тардигради

Нов анализ на генома на tardigrades откри нови учени новитайните на най-трайното животно в света, като в същото време поставя под съмнение заключенията, направени в предишни проучвания. Сравнявайки гени, взети от два вида тардигради, учените определиха как тези животни могат да бъдат свързани с други видове живи същества и поради това кои гени тези трохи са в състояние да оцелеят в резултат на пълна дехидратация.

Международна група изследователи отУниверситетите в Единбург (Шотландия) и Кейо (Япония) секвенират гени от видовете Ramazzottius varieornatus и Hypsibius dujardini tardigrades и ги сравняват с гените на други животни, които са най-подобни на тях.

Тардигради, които също се наричат ​​„водана пръв поглед човек трудно може да се нарече най-издръжливото създание на планетата с техния размер, който просто надвишава милиметър по дължина. Но не позволявайте малкият им размер да ви подведе. Наскоро учените откриха, че тардиградите все още са „в състояние да танцуват на гроба ви“, когато настъпи истинският апокалипсис, който ще унищожи целия живот на планетата. Но не и те.

Такава жизнеспособност се дължи на няколкофункции, притежавани от тардигради. Те са в състояние да оцелеят при температури от 150 градуса по Целзий и почти до абсолютна нула, гладуват десетилетие. Дори при пълно обезводняване (пълно отсъствие на вода) в тялото им, въпреки че изсъхват, те могат да се върнат към живот без проблеми веднага щом условията на околната среда станат по-подходящи.

По-ранно проучване от другЕкип от учени откриха, че за способността да издържат на пълна дехидратация, Tardigrades дължат на специален протеин, така наречения „биостъкло“, който поддържа структурата на клетките на животните непокътната, докато външната среда отново не се намокри. Като част от ново проучване учените решиха да открият кой ген е отговорен за такъв сложен процес. За да направят това, те извършиха дехидратацията и хидратацията на два вида тардигради.

Както се очаква, значителна частекспресирани гени са участвали в „поправянето“ на ДНК, процес, който започва, когато, например, тардигради получават мощна доза радиация. Други гени от своя страна започнаха да защитават ДНК веригите от окисляване. Сравнението на пълния геном даде възможност да се отговори и на въпроса, който измъчва биолозите дълго време - къде е мястото на тези много странни същества на родословното дърво?

Тардиградите принадлежат на техните собственитаксономична група Tardigrada. От една страна, техните сегментирани тела ги правят да изглеждат като мънички насекоми, така че техният клон може да бъде разположен по-близо до раците, паяците и бръмбарите, които съставляват вида на членестоногите. Те имат четири чифта плътни и къси крака с разклонен нокът, което от своя страна може да създаде много далечно родство с онихофори, вид безгръбначни. В по-ранни проучвания с генетична проба са установени връзки между тардигради и кръгли червеи, или нематоди.

Преброяване на така наречените HOX гени, участващи вустановявайки последователността на телесните сегменти при всички животни, само потвърди изводите от тези ранни проучвания, показващи, че тардиградите имат пет HOX гена, като едни и същи нематоди. Въпреки че това доказателство не може да се нарече убедително в полза на пряката връзка между двете групи, съвпадението е много забележително, особено когато се има предвид, че повечето други животински видове имат 10 такива гена. Вероятно, за да се разберат всички генетични особености на тардигради, ще трябва да се извърши повече от едно такова изследване.

Преди няколко години учените откриха, че 17.5процент от рода tardigrades (което е около 6000 гена) са получени от тях от други видове. Повечето от тях бяха бактерии и други микроорганизми. Въпреки факта, че имаме и няколко гена, получени в резултат на така наречения хоризонтален трансфер на гени, това е просто огромна част от чужди гени за тялото.

Според ново проучване, с което можемсигурност, че тардиградите имат геном „Франкенщайн“. Учените обаче не успяха да открият признаци на бактериална ДНК, което предполага, че резултатите от предишни проучвания могат да бъдат погрешни.

„Много съм впечатлен от тези мънички и хубависладки животни в продължение на две десетилетия. Радвам се, че успяхме да получим истинска картина на техния геном и сега можем да започнем работа, която ще ни позволи да разберем тези мистериозни живи същества “, казва изследователят Марк Блексър от Университета в Единбург.

Откриване на всички подробности за това как tardigradesв състояние да поправят ДНК и да защитят клетките си от екстремни температури и радиация, може да доведе до откриването на нови технологии на регенеративната медицина, казват учените.

„Това е само началото. Благодарение на по-точното разбиране на тяхната ДНК, сега можем да разберем как тардиградите се противопоставят на екстремните условия и среди и може би в бъдеще да използват специалните си протеини в биотехнологиите и медицинските приложения “, обобщава Blackster.