Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

«Стеклобелок» защищает тихоходок от высушивания

05.04.2011 Наука и жизнь

Для защиты от обезвоживания тихоходки применяют белки вместо углеводов.

Необычные существа называющиеся тихоходки наделали в прошедшем сезоне большое количество шуму: в сентябре в Nature Communications была опубликована статья, в которой рассказывалось, в чем секрет немыслимой устойчивости тихоходок к иссушению и радиации.

Тихоходка. (Фото: jakattack555 / Flickr.com.) Электронная микрофотография шести тихоходок. (Фото: Thomas Boothby / University of North Carolina, Chapel Hill.)‹ ›

О том, что они способны выживать в весьма сложных условиях, было известно и раньше. Сперва оказалось, что их возможно встретить практически везде, от Гималайских гор, на высоте 6000 м, до океанических глубин в 4000 м, от ледников до тёплых источников; позже стало известно, что тихоходки пара месяцев смогут выдерживать температуру жидкого кислорода (-193°С), что они выдерживают давление 6000 воздухов и  дозу радиоактивного излучения, которая более чем в тысячу раза больше той, что смертельна для человека.«Стеклобелок» защищает тихоходок от высушивания

«Водяных медведей» (второе наименование тихоходок, распространенное в английской литературе) отправляли в открытый космос, откуда многие из них возвращались живыми а также относительно удачно размножались. Но как им это удается, продолжительное время оставалось тайной, и авторы упомянутой выше статьи в Nature Communications постарались ее раскрыть – им удалось отыскать геноме тихоходок некоторый «антирадиационный» ген, благодаря которому ДНК тихоходок относительно легко переносила большие дозы твёрдого излучения. (На всякий случай уточним, что с молекулярной точки зрения антирадиационным эффектом владеет не сам ген, а закодированный в нем белок.)

Что до иссушения, то тут, возможно, у тихоходок срабатывает второй механизм. По большому счету, продолжительное время считалось, что они решают проблему посредством углевода трегалозы, которая при утрата воды преобразовывается в стеклоподобную массу. Многие животные, талантливые выдерживать сильное долгое высушивание, выдерживают его как раз благодаря трегалозе, но в теле тихоходок трегалозы выяснилось через чур мало, дабы она имела возможность их от чего-то обезопасисть.

Но имеется заменитель – в статье в Molecular Cell исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл и Калифорнийского университета в Беркли утверждают, что у тихоходок имеется особенные белки, каковые ведут себя подобно трегалозе.

Сперва Томас Бутби (Thomas Boothby) и его коллеги нашли у трех различных видов тихоходок такие гены, чья активность увеличивалась при утрата воды – разумеется, белки, кодируемые такими генами, должны как-то помогать выживать в тяжёлых условиях. В случае если их отключали, тихоходки хуже переносили иссушение, в случае если же «противозасуховые» гены пересаживали бактериям и дрожжам, то у них устойчивость к обезвоживанию увеличивалась. Потом начали изучать свойства фактически белков: оказалось, что они поддерживают функционирование ферментов, каковые из-за нехватки воды имели возможность бы прекратить трудиться, а вдруг постараться высушить эти белки, они образуют стеклоподобную массу, наподобие той, которая получается с трегалозой.

«Стеклобелки» тихоходок стали называться TDP – сокращение расшифровывается как «внутренне неупорядоченные беки тихоходок». Под внутренней неупорядоченностью тут знают, что у протеиновых молекул нет стабильной трехмерной структуры.

Мы много раз писали о том, что пространственная укладка аминокислотной цепи неповторима для каждого вида белка и определяет его функции, но у большинства белков нет никакого стабильного трехмерного «портрета», и именно благодаря собственной пространственной аморфности они смогут делать достаточно своеобразные задачи. В этом случае молекулы с неупорядоченной трехмерной структурой при обезвоживании преобразовываются в некристаллическую аморфную массу, которая не дает клеточным мембранам схлопываться и рваться, тем самым сохраняя структуру их органоидов и клеток.

Как по большому счету таковой метод защиты от иссушения распространен среди тихоходок, продемонстрируют предстоящие изучения: до тех пор пока что TDP нашли лишь у трех видов, а всего их существует более 1200. Быть может, изучив в подробностях механизмы устойчивости тихоходок, мы сможем больше определить о том, как справляются с негативными условиями другие живые организмы.

По данным The Scientist.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: жизнь и Наука (nkj.ru)

Случайные записи:

Тихоходка, бессмертный микроорганизм


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,