Как тихоходки выживают при обезвоживании

Некоторые виды тихоходок, или водяных медведей, могут выживать в различных, часто враждебных или даже смертельных для большинства форм жизни условиях. Впервые исследователи описали новый механизм, объясняющий, как некоторые тихоходки переносят экстремальное обезвоживание без гибели.

Ключевой механизм: белки CAHS

Исследователи изучили белки, которые при клеточном обезвоживании образуют гель.

• Эти белки, называемые цитоплазматическими абиотическими терморастворимыми (CAHS), уникальны для тихоходок.
• Они чувствуют, когда клетка теряет воду, и активируются.
• По мере высыхания белки CAHS формируют гелеобразные филаменты, которые образуют сети.
• Эти сети поддерживают форму клетки, предотвращая её коллапс под действием механического стресса.

Процесс является обратимым: при регидратации филаменты отступают с такой скоростью, которая не вызывает чрезмерного стресса для клетки.

Эксперименты и открытия

• Белки CAHS демонстрировали такое же поведение даже будучи изолированными от клеток тихоходок.
• Для визуализации в клетках насекомых и человека (in vitro) учёные использовали метанольный раствор вместо водного, чтобы не влиять на концентрацию воды.
• Впервые сети филаментов CAHS были чётко визуализированы в культивируемых клетках человека.

Значение и перспективы

Исследование механизмов сухой консервации клеток может иметь множество будущих применений:

• Улучшение сохранности клеточных материалов и биомолекул в сухом состоянии.
• Увеличение срока годности материалов для исследований и лекарств.
• Возможность долгосрочного хранения органов для трансплантации.

Это открытие — лишь начало. Учёные планируют изучить более 300 других белков тихоходок, которые, вероятно, также участвуют в их невероятной способности к выживанию.

Исследование опубликовано в журнале PLoS Biology.