Mokslo ir technologijų pasaulis

Išdžiuvę lėtunai pasidengia gyvu stiklu, o paprasčiausias vanduo jų baltymus vėl sugrąžina į normalią būseną, pažadindamas iš anabiozės.

Identifikavę šį biostiklą gaminančius, vadinamuosius tretinės struktūros neturinčius baltymus (intrinsically disordered proteins – IDP), Boothby ir jo komanda suprato, kad gali juos perkelti ir kitiems gyvūnams, kurie taip pat tada galėtų ištverti išdžiuvimą.

Kaip rodo pavadinimas, normaliomis sąlygomis tretinės struktūros neturintys baltymai yra beformiai ir labai lankstūs, bet netekus daug vandens, jų gamyba itin suaktyvėja, ir jie persitvarko į tvirtą biologinį stiklą.

Lėtūnui netenkant vandens, šios susiformavusios IDP stiklo struktūros paveikia tam konkrečius baltymus, molekules ir kitas gyvybiški svarbias ląstelės dalis, ir apgaubia juos standžia apsaugine danga, kad džiūdamos jos nesubyrėtų.

Lėtūnui atsidūrus vandenyje, šis stiklas ištirpsta ir IDP vėl tampa lankstus.

Leista, kad šie baltymai nors itin svarbūs lėtūnams išgyvenant išdžiuvimą, bet kai Boothby ir jo komanda sukūrė lėtūnus, gaminančius mažai IDPs, tai nepablogino jų atsparumo kitoms eltremalioms sąlygoms, pavyzdžiui, užšalimui.

Kai komanda įterpė šiuos genus mielėms ir bakterijoms, paaiškėjo, kad IDP jas apsaugojo nuo ekstremalaus išdžiuvimo lygiai taip pat, kaip ir lėtūnus.

„IDP reikia patiems lėtunams apsisaugoti nuo išdžiuvimo, bet šie baltymai taip pat padidina bakterijų ir mielių atsparumą išdžiuvimui,“ sakė Boothby.

„Nuostabu, kad IDP galima apsaugoti išgrynintus išdžiuvimui jautrius fermentus netgi mėgintuvėlyje. Manoma, jų sudaroma stikliška medžiaga apgaubia išdžiuvimui jautrias molekules ir fiziškai apsaugo jas nuo nutrūkimo, išsivyniojimo ar susiliejimo.“

Nors apie šį darbą girdime jau pastaruosius porą metų, rezultatais negalėjome pernelyg džiaugtis , nes jie nebuvo nepriklausomai įvertinti recenzentų.

Dabar komandos rezultatai buvo oficialiai publikuoti, tad šį koncepcijos įrodymą turime savo arsenale ir mes galime šias lėtūnų supergalias panaudoti.

Ir nors „mes“ šiuo atveju reiškia tik galimybę, nes mielės ir bakterijos nėra patys įdomiausi organizmai, esama užuominų, kad IDP galėtų veikti ir didesniems, sudėtingesniems padarams.

Kai komanda nutarė įjungti IDP gamybą kontroliuojantį geną specialiai pakeistose žmogaus epitelio ląstelėse (HeLa), paaiškėjo, kad džiūdamos jos irgi pagamino biostiklą.

O kitame, pernai atliktame atskirame eksperimente išsiaiškinta, kad baltymas, saugantis lėtūnus nuo didžiulių radiacijos dozių, gali būti perkeltas žmonių ląstelių kultūroms, o tai išties protu sunkiai suvokiama.

Kiti galimi panaudojimai – ž.ū. kultūrų, atsparių ilgoms, stiprioms sausroms, išvedimas, ar netgi vaistų, kuriuos būtų galima laikyti kambario temperatūroje, o ne šaldytuve, sukūrimas – tai labai palengvintų jų tiekimą į tolimų kraštų bendruomenes, kur šaldytuvai ant kiekvieno kampo nestovi.

„Galėjimas stabilizuoti jautrius vaistus išdžiovinimu, labai svarbus man asmeniškai," sako Boothby.

„Užaugau Afrikoje, kur šaldytuvų trūkumas nuošaliose vietovėse yra didžiulė problema. Mane tyrinėti lėtūnus ir paskatino galimybė šias savybes pritaikyti praktiškai.“

Straipsnis publikuotas Molecular Cell.