Molekylær sensor gør vandbjørnen hårdfør ved at udløse dvale

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

tardigrade-mikroskop-billede — Mikroskopbillede af en tardigrad.

Frie radikaler-sensoren udløser tardigrader til at gå ind i dehydreret tilstand for at modstå ekstrem stress

Tardigrades - hårdføre, mikroskopiske dyr almindeligvis kendt som "vandbjørne" - bruger en molekylær sensor, der registrerer skadelige forhold i deres miljø og fortæller dem, hvornår de skal gå i dvale, og hvornår de skal genoptage det normale liv, ifølge resultater rapporteret i en januar-udgave af det åbne. -adgangsjournal PLoS ONE.

Vandbjørne er berømte for deres evne til at modstå ekstreme forhold og kan overleve frysning, stråling og miljøer uden ilt eller vand. De fortsætter ved at gå i dvale og gå ind i en tun tilstand, hvor deres kroppe bliver dehydrerede, deres otte ben trækker sig tilbage, og deres stofskifte sænkes til næsten uopdagelige niveauer. Tidligere var lidt kendt om, hvilke signaler vand bærer om at komme ind og forlade denne tilstand.

I den nye undersøgelse udsatte forskere vandbjørne for frostgrader eller høje niveauer af hydrogenperoxid, salt eller sukker for at udløse dvale. Som reaktion på disse skadelige forhold producerede dyrenes celler skadelige frie iltradikaler. Forskerne fandt ud af, at vandbjørne bruger en molekylær sensor - baseret på aminosyren cystein - som signalerer dyrene til at gå ind i tun-tilstanden, når den oxideres af frie iltradikaler. Når forholdene forbedres, og de frie radikaler forsvinder, oxideres sensoren ikke længere, og vandbjørnene kommer ud af dvale. Da forskerne brugte kemikalier, der blokerer cystein, kunne vandbjørnene ikke opdage de frie radikaler og undlod at gå i dvale.

Samlet set indikerer de nye resultater, at cystein er en nøglesensor til at tænde og slukke for hviletilstand som reaktion på flere stressfaktorer, herunder frysetemperaturer, toksiner og koncentrerede niveauer af salt eller andre forbindelser i miljøet. Resultaterne tyder på, at cysteinoxidation er en vigtig reguleringsmekanisme, der bidrager til vandbjørnes bemærkelsesværdige hårdførhed og hjælper dem med at overleve i stadigt skiftende miljøer.

Forfatterne tilføjer: "Vores arbejde afslører, at tardigrad overlevelse til stressforhold er afhængig af reversibel cysteinoxidation, hvorigennem reaktive oxygenarter tjener som en sensor, der gør det muligt for tardigrader at reagere på eksterne ændringer."

Bag undersøgelsen står et hold ledet af Derrick RJ Kolling fra Marshall University og Leslie M Hicks fra University of North Carolina ved Chapel Hill