Мы наконец-то знаем, как тихоходки выживают в экстремальных условиях

Тихоходки известны своей способностью противостоять экстремальным условиям – теперь мы знаем, как они это делают. Крошечные молекулярные датчики в их клетках могут обнаружить, когда они производят слишком много повреждающих молекул, называемых свободными радикалами, вызывая спящее состояние.

Тихоходки — это восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых можно встретить по всему миру. В неблагоприятных условиях, таких как отрицательные температуры или сильная радиация, эти существа сморщиваются в сухой комок, называемый «бочкой» (из-за внешнего вида), и впадают в состояние глубокой спячки, также называемым криптобиозом.

«Тихоходки не живут в экстремальных условиях, но могут перезимовать», — говорит Деррик Коллинг из Университета Маршалла в Западной Вирджинии (США). «Мы хотели понять, как они это делают».

В ходе расследования Коллинг и его коллеги подвергли тихоходок воздействию высоких уровней перекиси водорода, сахара, соли и температуры -80°C. В результате этих стрессов тихоходки производят вредные, высокореактивные молекулы, называемые свободными радикалами кислорода.

Затем свободные радикалы вступают в реакцию с другими молекулами, говорит член команды Лесли Хикс. Важно отметить, что команда обнаружила, что свободные радикалы окисляют аминокислоту под названием цистеин, один из строительных блоков белков в организме. Эти реакции заставляют белки изменять свою структуру и функцию, сигнализируя о наступлении состояния покоя.

В экспериментах, где окисление цистеина было предотвращено, тихоходки не смогли войти в состояние бочки. «Цистеин действует как своего рода регуляторный датчик», — говорит Хикс. «Это позволяет тихоходкам чувствовать окружающую среду и реагировать на стресс».

Когда условия улучшились, команда обнаружила, что цистеин больше не окисляется, что заставило тихоходок проснуться после своих бочек.

«Является ли этот механизм защиты универсальным и сохраняется ли он у всех видов тихоходок — это действительно важные вопросы», — говорит Хикс. Ответы могут помочь нам лучше понять процесс старения и даже то, как достичь долгосрочных космических путешествий, говорит она.