Kis méretük és imádnivaló beceneveik - moha-malacok, víz medvék - ellenére a kitartó tardigrade óriási képességekkel rendelkezik. Az ismert, hogy az élet egyik legnehezebben ismert formája, a tardigrátusok túlélhetik a kiszáradást, a halálos sugárzást és még a tér vákuumát is. Most a kutatók valószínűleg elkezdenek ugratni a tardigrade nagyhatalmak genetikai alapjait.
kapcsolodo tartalom
- A sár sárkányok királya
2015-ben egy , a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában közzétett tanulmány azt sugallta, hogy egyes nagyhatalmaik a mikroszkopikus teremtmény egy másik furcsa gömbjéből származhatnak: a DNS-lopásból. A kutatók a tardigrád faj genomját szekvenáltak és megállapították, hogy DNS-jének körülbelül egyhatodája (körülbelül 6 600 gén) más szervezetekből származik, főként baktériumokból. A DNS ezen szakaszai úgy gondoltak, hogy úgynevezett vízszintes génátvitel útján kerülnek átvételre, amely gyakori a baktériumokban és más mikrobákban (a tudósok csak a közelmúltban fedezték fel, hogy néhány állat ezt megteheti).
"Ha képesek megszerezni a DNS-t a stresszes környezetben már élő szervezetektől, akkor képesek lehetnek ugyanazon trükkök felvételére" - mondta Thomas Boothby, a Life Sciences posztdoktori posztdoktori ösztöndíjasa az észak-karolinai egyetemen, a Chapel Hill-ben, Smithsonian-nak. com 2015-ben.
De csak egy héttel a közzétételét követően a tanulmány éles ellenzéssel szembesült. A tardigrád kutatók egy másik csoportja azt állította, hogy a feltételezhetően "ellopott" DNS nagy része valószínűleg a tardigrádok mellett élő baktériumok mintáinak szennyeződéséből származik. "Biológiailag nem lehet ilyen, ugyanabban a genomban lehetnek" - mondta Mark Blaxter genetikus, 2015-ben Ed Yong-nak az Atlanti-óceánról .
Most Blaxter és csapata visszatért a tardigrád genom új elemzéséhez, amelyet a PLOS Biology folyóiratban tett közzé . "Két évtizeden keresztül lenyűgöztem ezeket az apró, kedves állatokat" - mondja Blaxter egy nyilatkozatában. "Csodálatos, ha végre megvan a valódi genomja, és elkezdjük megérteni őket."
Ez a legújabb tanulmány két tardigrádfaj genomját hasonlítja össze: Hypsibius dujardini és Ramazzottius varieornatus. Noha a kutatás a tardigrade szuperhatalmak mögött meghúzódó okokra utal, rávilágít arra is, hogy mennyi keveset tudunk erről az alkalmazkodó kritikáról.
A kutatók arra összpontosítottak, hogy a lények hogyan tudnak kiszáradni egy-egy évben. Az élet nagy részében a kiszáradás halált jelent. Tehát a csoport megvizsgálta a száraz körülmények között aktivált géneket, felfedezve egy fehérjekészletet, amely úgy tűnik, hogy kitölti a tardigrád sejtekben elvesztett vizet. Azáltal, hogy helyettesíti a hiányzó vízmolekulákat, a fehérjék megakadályozzák a sejtek szerkezetének összeomlását, és lehetővé teszik az apró tardigrád számára, hogy a víz visszatérésekor újjáéledjen.
A legújabb tanulmány arra is utal, hogy miként alakultak a tardigrádok. A tudósok korábban azt gyanították, hogy a tardigrádok szorosan összefüggenek az ízeltlábúak vándorlásával, amely rovarokat és pókokat is magában foglal. Ez a legújabb tanulmány azonban erősen azt sugallja, hogy a tardigrádok valójában szorosabban kapcsolódnak a fonálférgekhez, más néven kerekférgeknek. A kutatók megvizsgáltak egy meghatározott gént, amelyek meghatározzák egy "HOX gének" elnevezésű embrió elrendezését. Megállapították, hogy hasonlóan a fonálférgekhez, a tardigrád mindkét fajában hiányzik öt közös gén ebből a készletből.
Ami a vitás kérdést illeti, hogy mennyi génátadás történik valójában? Úgy tűnik, hogy most már leginkább rendezettnek számol, jelentette Tina Hesman Saey a Science News-tól. "A szerzők elemzési módszerei és a tiszta DNS előállítására szolgáló módszereik minden bizonnyal előrelépés a korábbi módszereinkhez képest" - mondta Bob Goldstein, aki a Boothby 2015-ös kutatását felügyelte.
A tardigrádok lenyűgöző nagyhatalmakról és arról, hogy hova tartoznak az élet fáján, folytatott vita messze még nem rendeződött. A tardigrádok szorosabban kapcsolódnak az ízeltlábúakhoz vagy fonálférgekhez? "Ez továbbra is nyitott kérdés" - mondja Max Telford filogenetikus Saey-nek.
Ennek ellenére Blaxter reméli, hogy csapata tardigrade genomjai továbbra is segítik a tardigrade kusza kapcsolatainak áthidalását, valamint segítenek a lények szuperhatalmainak hasznos alkalmazásai kidolgozásában. "Ez csak a kezdet" - mondja Blaxter egy nyilatkozatában. "A DNS-terv segítségével megtudhatjuk, hogy a tardigrádok hogyan ellenállnak a szélsőségeknek, és talán felhasználhatják speciális fehérjéiket a biotechnológiában és az orvosi alkalmazásokban."
