Tardigradlar Su Olmadan Onlarca Yıl Hayatta Kalabilir ve Sonunda Nasıl Olduğunu Biliyoruz

Su, Dünya üzerindeki tüm yaşam için önemli bir bileşendir, ancak neredeyse ölümsüz benzeri güçlere sahip tardigradlar, bir şekilde, neredeyse sulardan yoksun kalmaya dayanabilirler.


Şimdi, araştırmacılar, bu tombul mikroskobik anomalilerin yıllarca süren aşırı dehidrasyondan kurtulmak için kullandıkları başka bir numara keşfettiler.


Tokyo Üniversitesi'nden biyolog Takekazu Kunieda, "Bildiğimiz tüm yaşam için su gerekli olsa da, bazı tardigradlar on yıllarca potansiyel olarak susuz yaşayabilir" diyor.


Halk arasında su ayıları olarak bilinen, bilinen 1300 tardigrad türünün çoğu, bilinen tüm diğer yaşam formları için ölümcül olabilecek koşullara tolerans gösterir.

Onları aç bırakın, kaynatın, dondurun, ışınlayın ya da bir silahtan ateşleyin…


Bu suda yaşayan hayvanlar kendilerini sularını süzülen bir ortamda bulduklarında, tun adı verilen yuvarlak bir forma dönüşerek büzülür .


Kunieda'dan, Tokyo Üniversitesi'nden biyolog Akihiro Tanaka ve meslektaşlarının makalelerinde açıkladıkları gibi, susuz kalmış tardigradlar son derece kararlıdır ve uzay boşluğuna maruz kalma da dahil olmak üzere birçok uç noktaya dayanabilir ve yine de kendilerini diriltmeyi başarır.


Kunieda, "Su bir hücreyi terk ederken, bir tür proteinin hücrenin kendi içine çökmesini önlemek için fiziksel gücünü korumasına yardımcı olması gerektiği düşünülüyor" diyor.


Bu nedenle, araştırmacılar, bu fenomeni açıklayabilecek proteinler için ötardigrat adı verilen dehidrasyon yetenekleriyle bilinen bir grup tardigradı taradılar ve 336 benzersiz şüpheli buldular.


Kunieda, “Birkaç farklı türü test ettikten sonra, tardigradlara özgü sitoplazmik bol ısıda çözünür (CAHS) proteinlerin, hücrelerini dehidrasyona karşı korumaktan sorumlu olduğunu bulduk.” diye açıklıyor.


Araştırmacılar, insan ve böcek hücrelerinde yapılan deneyleri kullanarak, CAHS proteinlerinin hücre sertliğini artırdığını ve hücreyi su basıncının azalmasının neden olduğu büzülmeye karşı desteklediğini gösterebildiler. Proteinler, hücreleri çok fazla su basıncına karşı bile korudu.



Tanaka , "CAHS proteinlerinin böcek ve insan hücrelerinde nasıl davrandığını görmeye çalışmak, bazı ilginç zorluklar ortaya çıkardı. Tipik boyama yöntemi, su içeren çözeltiler gerektirir, bu da su konsantrasyonunun kontrol edilmeye çalışılan bir faktör olduğu herhangi bir deneyi açıkça karıştırır. Biz de bu sorunu aşmak için metanol bazlı bir çözüme yöneldik." diyor.


Bu, laboratuvarda yetiştirilen hücrelerde CAHS proteinlerini hareket halinde görmelerini sağladı.

Düzgün, titrek yeşil sıvı, lifli filamentler halinde birleşir.


Kültürlenmiş bir insan hücresi olarak filamentler oluşturan CAHS proteinleri dehidre edilir. (Bir Tanaka ve T Kunieda)


CAHS proteinleri, hücrenin kendi hücre iskeletine benzer hücresel iskele yapıları olarak hareket ediyor gibi görünmektedir - ancak yalnızca hücreler su kaybı stresiyle karşı karşıya kaldığında.


Yukarıdaki videoda görüldüğü gibi, susuz hücrelerde CAHS proteinleri, destekleyici filamentlerden oluşan örümcek ağları oluşturmak için birbirine bağlanır ve bu filamentle dolu, jel benzeri faza isteğe bağlı bir geçiş sağlar.


Hücre iskeleti benzeri yapılar, hücreyi su basıncı eksikliğinden tamamen bozulmaya karşı korur ve muhtemelen tunların inanılmaz stabilitesine katkıda bulunur.


Anhidrobiyoz olarak adlandırılan bu süreç tersine çevrilebilir ve tardigradların hayatlarını kaldıkları yerden sürdürmelerine izin vererek, bir kez daha hidratlama koşulları geri döner.


Bilim adamları daha önce aşırı kuruma sırasında tardigradların hücresel yapılarını sağlam tutan protein bazlı bir "biyocam" olduğundan şüphelenmişlerdi.


Ancak geçmiş çalışmalar bu yeteneğin sadece genetik bileşenlerini araştırmıştır; bu yeni çalışma gerçek proteinleri aradı.


Bunun gibi temiz biyolojik numaralar, bu sekiz bacaklı, ancak bir şekilde yine de sevimli hayvanların, kavurucu volkanik bacalardan ve okyanuslarımızın derinliklerinin ezici basıncından tropik ormanlara ve buzlu tundraya kadar gezegenimizin her köşesine ulaşmasına izin verdi.


Kunieda , "Tardigradlarla ilgili her şey büyüleyici" diyor .


"Bazı türlerin hayatta kalabileceği çok çeşitli ortamlar, daha önce hiç görülmemiş mekanizmaları ve yapıları keşfetmemize yol açıyor. Bir biyolog için bu alan bir altın madeni."


Tanaka ve meslektaşlarının izole ettiği diğer benzersiz proteinler, tardigratların tüm etkileyici özelliklerini nasıl yönettikleri konusunda daha fazla ipucu içerebilir.


Kaynak: https://www.sciencealert.com/tardigrades-can-survive-decades-without-water-and-we-finally-know-how