Mokslininkai pagaliau išsiaiškino tobuliausios gyvybės paslaptį: Žemės gyvūnas, kuris geba kūną pasidengti stiklu

Visai neseniai paaiškėjo, kad nepavykusios privačios Izraelio įmonės misijos į Mėnulį metu, kosminiame erdvėlaivyje buvo ir lėtūnų kolonija, kuri šiuo metu puikiai, anot mokslininkų, gyvena Mėnulyje. Apie tai daugiau galite skaityti čia.

Toks išskirtinis lėtūnų atsparumas daugelį dešimtmečių mokslininkams buvo mįslė. Jie įtarė, kad lėtūnai kažkaip mobilizuoja trehaloze vadinamą cukrų, kuris sustiprina jų organizmą ir apsaugo ląsteles nuo staigaus sunaikinimo.

Tačiau naujausią mokslinį tyrimą, kurio išvados skelbiamos žurnale „Molecular Cell“, atlikę mokslininkai teigia nustatę, kad lėtūnų organizmas gamina tam tikrą išskirtinį baltymą, dėl kurio lėtūnas pasidengia stiklu. Būtent tokioje būsenoje lėtūnas sugeba išgyventi itin ekstremaliomis sąlygomis. O tai vieną dieną gali būti labai naudinga žmonių medicinai.

Pasirodo, kad problema dėl trehalozės teorijos yra ta, jog, nors daugelis kitų organizmų, pavyzdžiui, kirminai nematoidai ir artemijos, taip pat naudoja šį cukrų, kad išgyventų džiūvimo procesą, dar vadinamą desikacija, ne visų rūšių lėtūnai, būdami streso būsenos, gamina šį cukrų. Kai kurie kiti organizmai šio cukraus pasigamina tiek, kad šis sudaro 20 proc. jų kūno svorio. O lėtūnai pasigamina tik 2 proc., kas iš tiesų yra labai mažai.

Todėl mokslininkai ėmė atidžiau analizuoti vadinamuosius įjungtus genus, koduojančius tretinės struktūros neturinčius baltymus. Šios aminorūgščių grandinės neturi tvarkingos 3D struktūros, kaip dauguma baltymų, todėl veikia labai palaidai ir keistai.

„Vienas iš dalykų, kurie mus tikrai domina, yra tai, kaip šie tretinės struktūros neturintys baltymai veikia, – sakė biologas ir tyrimo bendraautorius Thomas C. Boothby iš Šiaurės Karolinos universiteto. – Labai įdomus klausimas, kaip baltymas be aiškios trimatės struktūros gali ląstelėje atlikti tam tikrą funkciją.“

Visgi, Th. C. Boothby ir jo kolegos veikiausiai nustatė genus, kurie leidžia lėtūnams gaminti tokius jiems išgyventi padedančius baltymus. „Mes nustatėme, kad, sumažinus šių genų veikimą lėtūnų organizme, jie nebegali išgyventi džiūvimo proceso, – sakė mokslininkas. – Jeigu paimtume šiuos genus ir perkeltume juos į tokius organizmus kaip bakterijos ir mielės, kurios paprastai tokių baltymų negamina, tuomet jie tampa gerokai atsparesni džiūvimui.“

Toks slaptas lėtūnų ingredientas kitus organizmus gali paversti iki šimto kartų atsparesniais.

Mechanizmas, kaip šie tretinės struktūros neturintys baltymai veikia, yra labai panašus į tai, kaip trehalozė apsaugo tokius gyvius kaip kirminai nematodai nuo desikacijos. Kaip kokioje pasakoje ar devintojo dešimtmečio filme šis baltymas paverčia lėtūną stikline figūrėle proceso, vadinamo vitrifikacija, metu. Paprastai desikacijos metu gyvos ląstelės kristalizuojamos, sunaikinant baltymus ir DNR. Tačiau po švelnesnio ir sklandesnio vitrifikacijos proceso lėtūnai gali išgyventi desikaciją ir po maždaug trisdešimties metų atgyti po sąlyčio su vandeniu.

Visas šis procesas gali būti naudingas žmonėms. Pavyzdžiui, vakcinos yra itin pažeidžiamos, todėl jas po pasaulį būtina transportuoti šaldytuvuose, o tai brangiai kainuoja bei reiškia, jog vakcinas galima lengvai sunaikinti.

„Vienas iš potencialių šio proceso taikymo būdų būtų lėtūnų baltymų panaudojimas stabilizuojant vakcinas ar kitus medikamentus, o tai leistų laikyti juos kambario temperatūroje ir nesijaudinti dėl šaldymo transportavimo ar sandėliavimo metu“, – sakė Th. C. Boothby.