کشف راز بقای سخت‌جان‌ترین موجود زمین بدون آب

دانشمندانی ‌که در حال مطالعه خرس‌های آبی هستند، جزئیات مهم جدیدی در مورد نحوه زنده ماندن این موجود آبزی کوچک در شرایط بسیار سخت کم‌آبی یافته‌اند. این کشف بر مکانیسم جدیدی متمرکز است که با شروع کم‌آبی بدن آغاز شده و از سلول‌ها در برابر مرگ ناشی از تنش مکانیکی محافظت می‌کند.

 

به گزارش ایسنا، خرس‌های آبی میکروسکوپی که با نام "تاردیگرید" (tardigrade) نیز شناخته می‌شوند، به سرسختی در انواع شرایط سخت مشهور هستند، و هر چه بیشتر در مورد آنها می‌آموزیم، مهارت‌های بقای آنها قابل توجه‌تر به نظر می‌رسد.

 

مطالعه‌های مختلف نشان داده است که چگونه خرس‌های آبی از ابرهای دی‌ان‌ای (DNA clouds) و سپر محافظتی فلورسنت برای محافظت از خود در برابر انواع مختلف تشعشعات استفاده می‌کنند.

 

همچنین این موجودات هنگام قرار گرفتن در شرایط یخبندان یا دمای جوش و فشارهای کف اقیانوس وارد حالت به‌خصوصی می‌شوند. پژوهش‌ها نشان داده که این موجودات حتی از برخورد تصادفی با ماه جان سالم به در برده‌اند و حتی ممکن است آنقدر زنده بمانند که شاهد مرگ خورشید باشند.

 

زندگی بدون آب، تنها یکی از مهارت‌های این موجودات کوچک است و اکنون دانشمندان دانشگاه ژاپن در توکیو به درک جدیدی از فرآیند زیستی پشت این توانایی دست یافته‌اند.

 

این تیم در حال بررسی پروتئین‌هایی موسوم به "CAHS" بودند که براساس پژوهش‌هایی که به تازگی انجام شده، هنگام بروز کم آبی، در خرس‌های آبی فعال می‌شوند.

 

این تیم هنگام بررسی بیشتر نقش این پروتئین‌ها دریافتند که در سلول‌های کم‌آب خرس‌های آبی، پروتئین‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا شبکه ژل مانندی از رشته‌های محافط تشکیل دهندکه به آن‌ها کمک می‌کند تا در هنگام بی‌ آبی ظاهر خود را حفظ کنند. هنگامی که دوباره به سلول‌ها آب می‌رسد این فرآیند معکوس می‌شود و رشته‌ها به از هم دور می‌شوند تا از تنش مکانیکی روی سلول جلوگیری شود.

 

به گفته یکی از نویسندگان این مطالعه، اگرچه آب برای تمام اشکال حیاتی که می‌شناسیم ضروری است، اما برخی از خرس‌های آبی می‌توانند بدون آب برای چندین دهه به زندگی ادامه دهند. راز این موضوع در نحوه مقابله سلول‌های آن‌ها با کم آبی نهفته است. تصور می‌شود هنگامی که آب از سلول خارج می‌شود، نوعی پروتئین به سلول کمک می‌کند تا ظاهر خود را حفظ کند و از فروپاشی آن جلوگیری شود. پس از آزمایش چندین نوع مختلف از پروتئین‌ها متوجه شدیم که پروتئین "CAHS" منحصربه فرد خرس‌های آبی، مسئول محافظت از سلول‌ها در برابر کم آبی است.

 

اگرچه این مطالعه بر عملکرد پروتئین "CAHS" در سلول‌های خرس آبی متمرکز بود، اما محققان نشان دادند که چنین عملکردی به میزان ضعیف‌تر در سلول‌های انسان‌ها و حشرات نیز مشاهده می‌شود.

 

این مطالعه می‌تواند منجر به ایجاد فناوری‌ها جدید برای نگهداری از سلول‌ها یا حتی ارگانیسم‌ها در شرایط خشک شود که این به معنای ماندگاری بیشتر داروها در قفسه یا زنده ماندن طولانی‌تر اندام‌ها خارج از بدن قبل پیوند عضو است.

 

نتایج این پژوهش در مجله PLOS Biology منتشر شده است.