缓步动物(Tardigrata)以其难以置信的韧性而著称,因为它们能够在各种极端条件下生存。
当环境变得艰难时,它们基本上一次可以变成玻璃妆,甚至可能长达几个世纪。它们可以承受极端温度,即使是太空的寒冷真空也不能使它们死亡。
微观的俗称“水熊”和“苔藓小猪”节肢动物怪异而奇妙。实际上没有熊或小猪能有这些独特的天才动物那样惊奇。缓步动物(Tardigrata)以其难以置信的韧性而著称,因为它们能够在各种极端条件下生存。
当环境变得艰难时,它们基本上一次可以变成玻璃妆,甚至可能长达几个世纪。它们可以承受极端温度,即使是太空的寒冷真空也不能使它们死亡。
当我们讨论这个话题时,缓步动物可能也刚刚开始殖民月球。缓步动物比毫米还短,但是生存能力令人印象深刻。
这些奇怪的超级大国从何而来?这些水生生物的起源故事是一个不断进行的科学探索的问题,但研究人员认为,它们至少已经解决了水熊最怪异的一种能力的奥秘。
使得缓坡看起来如此坚不可摧的一件事是内置的各种辐射防护屏。
2016年的一项研究发现,缓凝剂特有的一种称为Dsup(损伤抑制剂)的蛋白可以抑制X射线诱导的人类细胞DNA损伤约40%。
东京大学的一位研究人员桥本琢磨(Takuma Hashimoto)当时对法新社说: “我们真的很惊讶。”“令人惊讶的是,单个基因足以改善人类培养细胞的辐射耐受性。”如此程度的耐辐射性确实令人震惊,但是它如何工作?直到现在,答案逐步揭晓,这要归功于加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家所做的新发现,他们分析了Dsup以确定其分子功能。
分子生物学家James Kadonaga说: “我们现在对Dsup如何保护细胞免受X射线照射有了分子解释。”“我们看到它有两个部分,一个部分与染色质结合,其余部分形成一种保护DNA免受羟基自由基侵害的外壳。”
羟基自由基是通过电离辐射在细胞中产生的颗粒。但是当它们居住的潮湿的环境变得干燥时,水熊将暴露于这些颗粒中,从而触发了水熊的休眠生存状态,即成为了脱水生物。
根据研究人员的说法,保护DNA免受羟基自由基损害的云状Dsup结构可能不是适应辐射的适应性保护,而仅仅是为了防止干燥环境中产生的羟基自由基而形成的适应性保护。
如果他们是正确的话,那就证实了2016年研究背后的科学家们的推测。
首席研究员Takekazu Kunieda当时对《自然》杂志说:“人们对X射线的耐受性被认为是该动物适应严重脱水的副产品。”
不管Dsup机制如何以及为何演化,随着我们继续加深对tardigrade窍门的理解,科学家们说,我们也许有一天可以自己利用其惊人的能力。
Kadonaga说: “理论上,优化版本的Dsup似乎可以设计用于保护许多不同类型的细胞中的DNA 。”
“ Dsup因此可以用于许多应用中,例如基于细胞的疗法和诊断试剂盒,其中增加的细胞存活率是有益的。”
该发现报告在eLife中。