发现解释了无法杀死的缓步动物如何在没有水的情况下生存

2022-11-14 18:56:13深情的哈密瓜

研究缓步动物生物学的科学家们已经就这种微小的水生生物如何在最恶劣的条件下生存提供了重要的新细节。这一发现集中在一种新发现的机制上,该机制会在脱水开始时发挥作用,保护细胞免于因机械压力而死亡。

发现解释了无法杀死的缓步动物如何在没有水的情况下生存

也被称为水熊,微型缓步动物以其在各种极端环境中的坚韧而闻名,我们对它们了解得越多,它们的生存技能似乎就越令人印象深刻。

研究详细说明了缓步动物如何使用DNA云和荧光屏蔽来保护自己免受不同种类的辐射。众所周知,它们会进入假死状态,以承受沸腾和冰冻的温度以及海底的压碎压力。研究甚至表明,他们在月球坠毁中幸存下来,他们甚至可能活着看到我们的太阳死去。

没有水生活只是缓步动物工具包中的一项技能,日本东京大学的科学家们对它背后的生物过程有了新的认识。该团队正在研究富含细胞质的热溶性(CAHS)蛋白,最近的研究表明,当脱水开始时,这种蛋白在缓步动物中会被激活。

在进一步探索它们的作用时,研究小组发现,在脱水的缓步动物细胞中,蛋白质聚集在一起形成凝胶状的保护丝网络,帮助细胞在水分干燥时保持其形状。当缓步动物细胞被再水化时,该过程被逆转,细丝缓慢后退以避免对细胞造成机械应力。

“虽然水对我们所知的所有生命都是必不可少的,但一些缓步动物可以在没有水的情况下存活数十年,”研究作者TakekazuKunieda说。“诀窍在于他们的细胞在脱水过程中如何应对这种压力。人们认为,当水离开细胞时,某种蛋白质必须帮助细胞保持体力,以避免自身塌陷。在测试了几种不同的种类后,我们发现缓步动物特有的CAHS蛋白负责保护它们的细胞免受脱水。”

虽然这些初步实验侧重于CAHS蛋白在脱水缓步动物细胞中的功能,但研究小组表明,当它们在人类和昆虫细胞中分离和研究时,它们具有相似但有限的功能。这种研究可能会导致细胞甚至生物体的干燥保存新技术,这可能意味着药物在货架上的保存时间更长,或者器官在移植前在体外存活的时间更长。

“关于缓步动物的一切都令人着迷,”国田说。“一些物种可以生存的极端环境使我们探索前所未见的机制和结构。对于生物学家来说,这个领域是一座金矿。”

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