Американские ученые узнали секрет выживания самых жизнестойких существ на земле

Ученые из американского Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл обнаружили набор уникальных белков, которые защищают от стремительного высыхания тихоходок (водяных медведей) — микроскопических беспозвоночных, относящихся к экстремофилам. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Molecular Cell.

Известно, что в клетках этих организмов отсутствует углевод трегалоза, который наделяет дрожжи, круглых червей и морских креветок способностью выживать при обезвоживании. Ученые предположили, что водяные медведи используют какой-то иной механизм. В пользу этой гипотезы говорят исследования японских биологов, которые показали, что большинство генов тихоходок характерны исключительно для этих беспозвоночных и не были заимствованы у других животных.

Ученые подвергли водяных медведей воздействию таких стрессовых факторов, как обезвоживание и заморозка. При этом они анализировали, какие гены активировались при неблагоприятных условиях. Это привело к открытию участков ДНК, кодирующих белки, которые относятся к соединениям с внутренним разупорядочиванием (TDP), то есть не имеют жесткой трехмерной структуры.

Эти вещества позволяют тихоходке превратить части своего тела в стекловидную субстанцию, что защищает клетки от разрушения в условиях полного отсутствия воды. Чтобы подтвердить это открытие, ученые ввели соответствующие гены в клетки бактерий и дрожжей, после чего они также стали устойчивы к высыханию. Более того, TDP могли защищать чувствительные к обезвоживанию ферменты внутри пробирки.

Напомним, что морские тихоходки известны своей поразительной способностью к выживании. Эти создания выдерживают пребывание в течение 20 месяцев в жидком кислороде при −193 градусов Цельсия, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до −271 градусов; нагрев до 60—65 градусов в течение 10 часов и до 100 градусов в течение часа. Доза в 570 000 рентген убивает примерно 50 % облучаемых тихоходок. Для человека смертельная доза радиации составляет всего 500 рентген. Тихоходки выдерживают давление около 6000 атмосфер и 10 дневное пребывание в условиях открытого космоса. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза, а при наступлении благоприятных условий — довольно быстро оживать. Выживают тихоходки как раз за счёт так называемого ангидробиоза, то есть, высушивания.