Uzaylı ayılara benzeyen minik, sekiz bacaklı yaratıklar olan Tardigratlar, Dünya’daki tüm hayvanlardan daha dayanıklıdır. Bu küçük adamlar, insanlar için öldürücü seviyeden neredeyse 1000 kat daha yüksek miktardaki radyasyona dayanabiliyor ve başka hiçbir organizmanın dayanamayacağı zorlu ortamlarda hayatta kalabiliyor. Yakın zamanda keşfedilen bir tardigrad türü, mikroskobik hayvanın, yüksek dozda gama ışınlarına maruz kaldığında DNA’sındaki hasarı onararak onu nasıl başardığına dair yeni bilgiler ortaya koyuyor.
Su ayıları olarak bilinen tardigradların bilinen yaklaşık 1.500 türü vardır, ancak dayanıklı omurgasızların kendilerini radyasyona karşı korudukları mekanizma hakkında hala bilinmesi gereken çok şey vardır. Yeni bir çalışma özellikle bir türü inceliyor. Hypsibius henanensis, tardigratlara süper güçlerini veren moleküler mekanizmanın ardındaki ipuçlarını ortaya çıkarmak. Sonuçlar, radyasyonun uzaydaki astronotlar üzerindeki etkilerini azaltmaya yardımcı olacak ve insanlar için uzun süreli uzay uçuşunu kolaylaştıracak yeni yollar konusunda bilgi verebilir.
Çin Bilim Akademisi’nden araştırmacı ve makalenin baş yazarı Lei Li, “Tardigradlar gibi ekstremofillerin aşırı çevresel direnci, stres direncinin keşfedilmemiş moleküler mekanizmalarının hazinesidir” dedi. ifade. “Bu radyotolerans mekanizmaları üzerine yapılan fonksiyonel araştırmalar, aşırı koşullar altında hücresel hayatta kalma konusundaki anlayışımızı daha da genişletecektir.”
Arkasındaki bilim adamları çalışmakPerşembe günü yayınlandı Bilim, yaklaşık altı yıl önce Çin’in Henan eyaletinde keşfettikleri tardigrad türlerinin genomunu sıraladı. Tardigrad türleri radyasyona maruz kaldıklarında, yalnızca DNA’larını hasardan korumakla kalmayıp aynı zamanda meydana gelen kırılmaları da onaran karmaşık bir savunma sistemini harekete geçirdi.
Tardigradlar için en iyi bilinen savunma mekanizması, sekiz uzvunun tamamını emdikleri ve içlerindeki su kaynaklarının neredeyse tamamını tüketirken bir top gibi kıvrıldıkları ölüm benzeri bir uyku durumuna girme yetenekleridir (su ayıları). için harika bir seçim olurdu Dune’un kurgusal gezegen Arrakis). Bu susuz kalma durumu, diğer savunma önlemlerinin yanı sıra, en zorlu koşullarda onlarca yıl veya muhtemelen daha uzun süre yaşamalarına, donma sıcaklıklarına, yoğun radyasyona veya uzay boşluğuna dayanmalarına olanak tanır.
Son zamanlarda bulunan türler, Hypsibius henanensis%30’u tardigratlara özgü olan toplam 14.701 gene sahiptir. Bir dizi deneyle bilim insanları, yeni buldukları su ayılarını 200 ve 2.000 grilik dozlarda radyasyona maruz bıraktılar ve buna yanıt olarak DNA onarımı, hücre bölünmesi ve bağışıklık tepkileriyle ilgili 2.801 genin (“griler”) aktif hale geldiğini buldular. radyasyon dozları için standart bir ölçüm birimidir). Bu genlerden biri olan TRID1, DNA’daki çift sarmal kırılmalarının onarılmasına yardımcı olmak için hasar bölgelerinde bir proteini (53BP1 olarak adlandırılır) çağırır.
Su ayısı türleri ayrıca, radyasyona maruz kalmanın neden olduğu reaktif kimyasalları temizlemek için bakterilerde, bitkilerde ve mantarlarda tipik olarak bulunan antioksidan pigmentleri üreten DODA1 de dahil olmak üzere şaşırtıcı dayanıklılığına yardımcı olmak için diğer genlere de çağrıda bulunuyor. Başka bir gen olan BCS1, tardigradların hücrelerini mitokondriyal hasardan korur.
Çalışmaya dahil olmayan Wyoming Üniversitesi Moleküler Biyoloji Bölümü’nde yardımcı doçent olan Thomas Boothby, Gizmodo’ya “Tardigrade, derin okyanus ortamlarından yüksek dağların tepelerine kadar Dünya’nın hemen hemen her yerinde bulunur” dedi. “Tardigradlar Antarktika dahil her kıtada bulundu. Aşırı strese dayanma yetenekleri, farklı biyomların geniş çapta kolonileşmesine muhtemelen yardımcı olmuştur.”
Boothby, 2021’de su ayılarını uzaya göndererek onları Uluslararası Uzay İstasyonundaki zorlu koşullara maruz bırakarak aşırı ortamlara nasıl tahammül ettiklerini daha iyi anlamalarını sağladı. Boothby, “Tardigradların uzayda ve uzay uçuşu koşullarında nasıl hayatta kaldıklarını anlamak önemlidir, çünkü bu, uzun süreli uzay uçuşu sırasında insanların yaşadığı stres ve işlev bozukluklarına karşı terapiler ve karşı önlemler geliştirmemize yardımcı olabilir” dedi. “Bu, uzayda güvenli ve üretken bir insan varlığını teşvik etmenin yanı sıra uzay ekonomimizi genişletmek için de gereklidir.”
Tardigradlar, özellikle uzay uçuşu bağlamında bilim adamlarını uzun zamandır büyülemiştir. Mikro yerçekimi ve yüksek radyasyon seviyeleri gibi stresli bir ortamda minik canlıların hayatta kalma yollarını belirlemek, araştırmacıların insanları uzun süreli uzay uçuşunun etkilerinden korumanın yollarını bulmalarına yardımcı olabilir.
Boothby, “Uzay uçuşu sırasında maruz kalınan radyasyon gibi aşırı streslerle başa çıkmak için tardigradların geliştirdiği benzersiz stratejileri daha iyi anlamak, insanları bu streslere karşı nasıl koruyabileceğimizi anlamamıza yardımcı olacaktır” dedi. “Bu, güvenli ve üretken derin uzay veya uzun vadeli insanlı uzay görevleri için önemli olacaktır.”