분자 센서로 휴면 상태를 유발하여 물곰의 강건성을 구현 | 엔비로텍

자유라디칼 센서는 완보동물이 극도의 스트레스를 견디기 위해 탈수된 상태로 들어가도록 촉발합니다.

일반적으로 "물곰"으로 알려진 강건하고 미세한 동물인 완보동물(Tardigrades)은 환경의 유해한 조건을 감지하는 분자 센서를 사용하여 언제 휴면 상태에 들어가고 언제 정상적인 생활을 재개해야 하는지 알려줍니다. -액세스 일지 PLoS 하나.

물곰은 극한의 조건을 견디는 능력으로 유명하며, 결빙, 방사선, 산소나 물이 없는 환경에서도 살아남을 수 있습니다. 그들은 휴면 상태에 들어가고 지속됩니다. 턴 상태, 몸이 탈수되고 8개의 다리가 수축되고 신진대사가 거의 감지할 수 없는 수준으로 느려집니다. 이전에는 물이 이 상태에 들어오고 나가는 신호가 무엇인지에 대해 알려진 바가 거의 없었습니다.

새로운 연구에서 연구자들은 휴면을 유발하기 위해 물곰을 영하의 온도나 높은 수준의 과산화수소, 소금 또는 설탕에 노출시켰습니다. 이러한 유해한 조건에 반응하여 동물의 세포는 유해한 산소 활성 산소를 생성했습니다. 연구진은 물곰이 아미노산 시스테인을 기반으로 한 분자 센서를 사용하여 산소 자유 라디칼에 의해 산화될 때 동물에게 툰 상태로 들어가도록 신호를 보내는 것을 발견했습니다. 조건이 개선되고 자유 라디칼이 사라지면 센서는 더 이상 산화되지 않으며 물곰은 휴면 상태에서 나옵니다. 연구자들이 시스테인을 차단하는 화학물질을 적용했을 때, 물곰은 자유라디칼을 감지할 수 없었고 휴면에 실패했습니다.

전체적으로 새로운 결과는 시스테인이 영하의 온도, 독소, 농축된 염분 농도 또는 환경 내 기타 화합물을 포함한 다양한 스트레스 요인에 반응하여 휴면 상태를 켜고 끄는 핵심 센서임을 나타냅니다. 이번 연구 결과는 시스테인 산화가 물곰의 놀라운 강인성에 기여하고 끊임없이 변화하는 환경에서 생존하는 데 도움이 되는 중요한 조절 메커니즘임을 시사합니다.

저자들은 다음과 같이 덧붙였습니다. "우리 연구는 스트레스 조건에 대한 완보동물의 생존이 가역적 시스테인 산화에 달려 있다는 것을 보여줍니다. 이를 통해 반응성 산소종은 완보동물이 외부 변화에 반응할 수 있도록 하는 센서 역할을 합니다."

이 연구 뒤에는 마샬 대학의 Derrick RJ Kolling과 채플힐에 있는 노스캐롤라이나 대학의 Leslie M Hicks가 이끄는 팀이 있습니다.

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• 출처: https://envirotecmagazine.com/2024/02/02/molecular-sensor-enables-water-bear-hardiness-by-triggering-dormancy/