De kanshebbers voor de zwaarste dieren ter wereld zijn er in verschillende maten - inclusief neushoorns en kakkerlakken. Maar deze dieren zijn marshmallows in vergelijking met de tardigrade, of de zogenaamde waterbeer.
gerelateerde inhoud
- Slechts enkele maanden na zijn ontdekking was de X-Ray in gebruik in oorlog
Dit microscopisch beest bereikt slechts een lengte van maximaal 1, 5 mm en lijkt bijna superkrachten te hebben, meldt Rachel Feltman voor The Washington Post . Tardigrades leven meestal in water, maar kunnen uitdrogen en decennia lang krimpen. Tijdens deze toestand verminderen ze hun metabolisme tot 0, 01 procent normale omstandigheden totdat ze rehydrateren en weer tot leven komen. Ze kunnen overleven bij 212 graden Fahrenheit en 459 graden onder nul. Nog indrukwekkender, de achtbenige wezens kunnen overleven in het vacuüm van de ruimte en tien dagen van intense kosmische straling doorstaan.
Nu identificeert een nieuwe studie van het tardigrade-genoom de genen die het winterharde water helpen dergelijke uitersten te overleven en kunnen gevolgen hebben voor toekomstige menselijke ruimtevaart.
Onderzoekers van de Universiteit van Tokio keken naar het genoom van Ramazzottius varieornatus, een van de moeilijkere tardigrade-soorten, meldt George Dvorsky voor Gizmodo. Door deze analyse vonden ze verschillende unieke eigenschappen van het genoom, waaronder meer exemplaren van een anti-oxidant enzym en een eiwitreparatiegen dan bij enig ander dier. Het gen van bijzonder belang is echter gecodeerd om een eiwit te produceren dat uniek is voor de soort en het waarschijnlijk tegen straling beschermt. Het eiwit, Dsup genaamd, beschermt niet alleen het DNA in tardigrade-cellen tegen directe straling, maar helpt ook bij het herstellen van stralingsschade. Ze publiceerden hun resultaten deze week in het tijdschrift Nature Communications.
Toen de onderzoekers Dsup overdroegen aan gekweekte menselijke cellen, leek het aanvankelijk geen verschil te maken, legt hoofdauteur Takuma Hashimoto uit in een persbericht. "We hebben ze echter een tijdje in de couveuse gelaten in de hoop dat een belangrijke eigenschap van Dsup ergens verborgen lag in dat minuscule verschil, en dat het verschil uiteindelijk heel duidelijk zou worden, " zegt hij. "Tot onze grote verrassing, toen we controleerden de cellen onder de microscoop enige tijd later, hun vorm en aantal waren aanzienlijk veranderd, ver boven onze verwachtingen. "
Met andere woorden, de Dsup hielp het beschadigde DNA in de loop van de tijd repareren. Dit zou een belangrijke stap kunnen zijn in de bescherming van menselijke astronauten die tijdens toekomstige reizen naar Mars en andere planeten aan grote hoeveelheden kosmische straling worden blootgesteld. "Zodra Dsup in mensen kan worden opgenomen, kan het de radiotolerantie verbeteren, " vertelt geneticus Takekazu Kunieda, co-auteur van de studie aan Dvorsky. "Maar op dit moment hebben we genetische manipulaties nodig om dit te doen, en ik denk niet dat dit in de nabije toekomst zal gebeuren."
Hij wijst er ook op dat het eiwit slechts ongeveer de helft van de benodigde bescherming produceert, en vermoedt dat de tardigrade andere strategieën gebruikt om zichzelf ook tegen straling te beschermen.
De studie brengt ook een controverse met zich mee die vorig jaar uitbarstte toen een team van de Universiteit van North Carolina, Chapel Hill, een krant uitbracht die beweerde dat tardigrades ongeveer 6.000 genen hadden verzameld uit bacteriën, planten, schimmels en archaea - ongeveer een zesde van hun totaal genoom. Het idee was dat de waterbeer de genen die hem zijn superkrachten van andere soorten hadden “gestolen” via een proces dat bekend staat als horizontale overdracht. Na een wisselwerking met een ander team dat de resultaten betwistte, stelden de onderzoekers echter al snel vast dat de meeste van die genen het gevolg waren van besmetting tijdens de studie.
Deze nieuwe studie analyseerde ook genen verkregen door horizontale overdracht en gebruikte extra voorzorgsmaatregelen om besmetting te voorkomen. Ze stelden vast dat ruwweg 1, 2 procent van de tardigrade-genen afkomstig zijn van andere soorten, wat niet uniek is in het dierenrijk. In feite maakt het de tardigrade nog indrukwekkender, vertelt Kunieda tegen Dvorsky. Tardigrades ontwikkelde de meeste van deze extreme vaardigheden helemaal alleen.
