Ο μοριακός αισθητήρας επιτρέπει την αντοχή του νερού με την ενεργοποίηση του λήθαργου

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

αργοπορία-μικροσκόπιο-εικόνα — Εικόνα μικροσκοπίου ενός αργού.

Ο αισθητήρας ελεύθερων ριζών ενεργοποιεί τις καθυστερημένες ρίζες να εισέλθουν σε κατάσταση αφυδάτωσης για να αντέξουν το ακραίο στρες

Tardigrades - ανθεκτικά, μικροσκοπικά ζώα κοινώς γνωστά ως «υδάτινες αρκούδες» - χρησιμοποιούν έναν μοριακό αισθητήρα που ανιχνεύει επιβλαβείς συνθήκες στο περιβάλλον τους, λέγοντάς τους πότε να αδρανούν και πότε να ξαναρχίσουν την κανονική ζωή, σύμφωνα με ευρήματα που αναφέρονται σε μια έκδοση Ιανουαρίου του open. - ημερολόγιο πρόσβασης PLoS ONE.

Οι αρκούδες του νερού φημίζονται για την ικανότητά τους να αντέχουν σε ακραίες συνθήκες και μπορούν να επιβιώσουν σε παγετό, ακτινοβολία και περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο ή νερό. Επιμένουν περνώντας σε λήθαργο και μπαίνοντας σε α tun κράτος, όπου το σώμα τους αφυδατώνεται, τα οκτώ τους πόδια συστέλλονται και ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται σε σχεδόν μη ανιχνεύσιμα επίπεδα. Προηγουμένως, λίγα ήταν γνωστά για το τι σήματα φέρει το νερό να εισέλθει και να εξέλθει από αυτήν την κατάσταση.

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές εξέθεσαν τις αρκούδες του νερού σε χαμηλές θερμοκρασίες ή υψηλά επίπεδα υπεροξειδίου του υδρογόνου, αλατιού ή ζάχαρης για να προκαλέσουν λήθαργο. Ως απάντηση σε αυτές τις επιβλαβείς συνθήκες, τα κύτταρα των ζώων παρήγαγαν επιβλαβείς ελεύθερες ρίζες οξυγόνου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι αρκούδες του νερού χρησιμοποιούν έναν μοριακό αισθητήρα - με βάση το αμινοξύ κυστεΐνη - ο οποίος δίνει σήμα στα ζώα να εισέλθουν στην κατάσταση tun όταν οξειδωθεί από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου. Μόλις βελτιωθούν οι συνθήκες και εξαφανιστούν οι ελεύθερες ρίζες, ο αισθητήρας δεν οξειδώνεται πλέον και οι αρκούδες νερού βγαίνουν από τον λήθαργο. Όταν οι ερευνητές εφάρμοσαν χημικές ουσίες που μπλοκάρουν την κυστεΐνη, οι αρκούδες του νερού δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν τις ελεύθερες ρίζες και δεν κατάφεραν να μείνουν σε αδράνεια.

Συνολικά, τα νέα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η κυστεΐνη είναι ένας βασικός αισθητήρας για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του λήθαργου σε απόκριση σε πολλαπλούς στρεσογόνους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των παγετώνων, των τοξινών και των συγκεντρωμένων επιπέδων αλατιού ή άλλων ενώσεων στο περιβάλλον. Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η οξείδωση της κυστεΐνης είναι ένας ζωτικής σημασίας ρυθμιστικός μηχανισμός που συμβάλλει στην αξιοσημείωτη ανθεκτικότητα των αρκούδων του νερού και τις βοηθά να επιβιώσουν σε συνεχώς μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα.

Οι συγγραφείς προσθέτουν: «Η εργασία μας αποκαλύπτει ότι η όψιμη επιβίωση σε συνθήκες στρες εξαρτάται από την αναστρέψιμη οξείδωση της κυστεΐνης, μέσω της οποίας τα ενεργά είδη οξυγόνου χρησιμεύουν ως αισθητήρας για να επιτρέψουν στα αργά να ανταποκριθούν στις εξωτερικές αλλαγές».

Πίσω από τη μελέτη βρίσκεται μια ομάδα με επικεφαλής τον Derrick RJ Kolling του Πανεπιστημίου Marshall και τη Leslie M Hicks από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο Chapel Hill