Тихоходки выживают в экстремальных условиях благодаря синергии сахара и белка

Исследователи из Университета Вайоминга выяснили новые детали биологических процессов, позволяющих микроскопическим тихоходкам (tardigrades) выживать в экстремальных условиях, включая полное высушивание и анабиоз на годы.

Доцент молекулярной биологии Томас Бутби и его коллеги обнаружили, как сахар трегалоза (trehalose) взаимодействует с белками, позволяя тихоходкам переживать сильное обезвоживание. Исследование опубликовано в журнале Communications Biology.

Тихоходки, или водяные медведи, размером менее половины миллиметра, могут выживать:

• При полном высушивании
• При замораживании почти до абсолютного нуля (~ -458°F)
• При нагреве свыше 300°F
• При облучении в тысячи раз сильнее, чем может выдержать человек
• В вакууме космического пространства

Способность тихоходок выживать при высушивании долго ставила учёных в тупик, так как этот механизм отличается от других организмов, впадающих в анабиоз. Ранее считалось, что тихоходки не производят трегалозу для защиты от высыхания, но команда Бутби обнаружила, что они её синтезируют — просто в меньших количествах, чем другие организмы.

Ключевое открытие: у тихоходок трегалоза работает синергетически с другим, специфичным для них белком CAHS D.

Эта работа может помочь в решении глобальных проблем, связанных с нехваткой воды, например:

• Стабилизации фармацевтических препаратов
• Создании генетически модифицированных культур, устойчивых к harsh environments

«Долгосрочная цель этой области исследований — понять, как наделить способностями тихоходок организмы, которые естественным образом не выживают при высушивании. Это исследование убедительно показывает, что для этого, вероятно, потребуется комбинация различных синергетических протекторов», — говорит Томас Бутби.