خرس آبی چگونه در شرایط بسیار سخت محیطی زنده می‌ماند؟

خرس آبی یا «تاردیگراد» (Tardigrade) توانایی انطباق پذیری بسیار بالایی با محیط داشته و یکی از جان سخت ترین جانداران روی زمین محسوب می شود. این جاندار در تاریک ترین اعماق اقیانوس ها به حیات خود ادامه داده و نبود اکسیژن نیز هیچ تاثیری روی آن نمی گذارد.

خرس های آبی بعد از سقوط فضاپیمای برشیت بر سطح ماه، روی آن پراکنده شده و احتمالاً زنده هستند. توانایی این جانداران در زنده ماندن آنقدر خارق العاده است که برای از بین بردن آنها به نیرویی باورنکردنی همانند مرگ خورشید نیاز است.

دانشمندان با مطالعه خرس آبی که به خوکچه خزه ای نیز معروف است، راز زنده ماندن آن را در شرایط غیرممکن دریافتند. آنها متوجه شدند این موجودات میکروسکوپی با استفاده از یک پروتئین خاص که فقط در این موجودات یافت می شود، غشایی در اطراف DNA خود می سازند که همانند یک سپر دفاعی از آن محافظت می کند.

خرس های آبی چگونه در محیط های دشوار به حیات خود ادامه می دهند؟

خرس آبی کمتر از یک میلیمتر طول داشته و توانایی‌اش در زنده ماندن شگفتی دانشمندان را در پی داشته است. کلید زنده ماندن این موجود وارد شدن به حالتی غیرفعال به نام «نهان زیوی» (Anhydrobiosis) است. در این حالت متابولیسم بدن تا زمان بازگشت شرایط محیطی به وضعیت مناسب برای ادامه حیاط، از کار می افتد.

توانایی فوق سبب می شود تا خرس آبی توانایی زنده ماندن تا دمای 150 درجه سلسیوس و منفی 272 درجه سلسیوس را داشته باشد و بتواند در فضا و اعماق اقیانوس ها بدون مشکل به حیات خود ادامه دهد.

تاردیگرادها می توانند در محیط هایی زنده بمانند که سطح رادیواکتیو در آنها DNA جانوران دیگر را از بین می برد. دانشمندان سال 2016 در تحقیقات خود دریافتند که خرس آبی از یک پروتئین خاص به نام «Dsup» بهره می برد که به طور چشمگیری مقاومت DNA را در برابر مواد رادیواکتیو بالا برده و از جهش آن جلوگیری می کند.

دانشمندان دانشگاه سن دیگوی کالیفرنیا برای فهم مکانیزم بالای تاردیگرادها در زنده ماندن دامنه تحقیقات خود را گسترش داده و با به کارگیری تکنیک های پیشرفته بیوشیمیایی به یافته های جالبی در مورد نحوه وارد شدن تاردیگرادها به حالت غیرفعال دست یافتند.

پروتئین Dsup درون سلول هایی به نام کروماتین (Chromatin) و در حالی که به مخلوطی از دیگر پروتئین ها و DNAها متصل شده بود یافت شده است. این پروتئین در همکاری با سلول های کروماتین، غشایی محافظ تولید می کند که رادیکال های هیدروکسیل (hydroxyl radicals) را دفع می کنند.

خرس های آبی یکی از جان سخت ترین موجودات روی زمین هستند

ذرات فوق در محیط هایی که پرتوهای رادیواکتیو با مولکول های آبی برخورد می کنند تشکیل شده و به DNA درون سلول آسیب می زنند. اما اگر جلوی ورود آنها به سلول گرفته شود نمی توانند به آن آسیبی برسانند.

«James T. Kadonaga»، یکی از محققان ارشد دانشگاه سن دیگو در مورد نحوه محافظت پروتئین Dsup از سلول ها در برابر پرتوهای رادیواکتیو می گوید:

«اکنون یک توضیح مولکولی از نحوه محافظت پروتئین Dsup از DNA در برابر پرتوهای رادیواکتیو داریم. این پروتئین از دو بخش تشکیل شده است: یک قسمت به کروماتین متصل شده و باقی آن با تبدیل شدن به یک غشا، DNA را از رادیکال های هیدروکسیل در امان نگه می دارد.»

محققان معتقدند توانایی مذکور فقط در پاسخ به خطرات امواج رادیواکتیو به وجود نیامده و زمانی که محل سکونت نمناک و مرطوب تاردیگرادها نیز به طور ناگهانی خشک می شود، جاندار وارد حالت نهان زیوی می شود.

درک توانایی خرس های آبی در زنده ماندن در محیط های دشوار نه تنها چیزهای تازه ای در مورد آنها که یکی از جالب ترین موجودات روی زمین هستند فاش می کند، بلکه می تواند در دنیای بیوتکنولوژی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

دانشمندان معتقدند می توان به کمک یافته های جدید سلول های مقاوم تری را تولید کرد که تحت هر شرایطی به زندگی ادامه می دهند. «Kadonaga» در این مورد می گوید:

«از نظر تئوری امکان تولید نسخه های بهبود یافته پروتئین Dsup برای محافظت از DNA سلول های مختلف وجود دارد. بنابراین می توان از این پروتئین برای درمان های مبتنی بر سلول و ساخت کیت های تشخیص که در آنها افزایش طول عمر سلول ها حیاتی است استفاده کرد.»

پژوهش مورد بحث در ژورنال eLife منتشر شده است.

تور کیش

مطالب مرتبط

کشف بیش از 300 ویروس بزرگ با قابلیت های عجیب

محققان چندین ویروس عجیب از نقاط مختلف دنیا کشف کردند. آنها باکتریوفاژ (فاژ) یا همان ویروس هایی را کشف کرده اند که به باکتری ها حمله کرده و آنها را از بین می برند. این جانداران بسیار کوچک از نظر ابعاد، بسیار بزرگ تر از ویروس های معمولی بوده و توانایی ها پیچیده ای دارند... ادامه مطلب

کشف گونه جدید کوسه راه رونده در اندونزی [تماشا کنید]

محققان چهار گونه کوسه جدید کشف کرده اند که به کمک باله های خود در کف دریا «راه» می روند. این شیوه حرکتی در کوسه ها بسیار نادر بوده و برتری بزرگی به این جاندار برای شکار طعمه های کوچک می دهد.محققان این گونه های خارق العاده را در آب های استوایی مجمع الجزایر هند-استرالیا... ادامه مطلب

محاسبه جذر اعداد با کامپیوتر ساخته شده از DNA

دانشمندان با استفاده از سیستم شبه رایانه‌ای ساخته شده از DNA مهندسی شده، موفق به انجام محاسبات ریاضی شدند.زیست شناسان از اوایل سال ۱۹۹۴ استفاده از مواد ژنتیکی برای انجام محاسبات را پیشنهاد کرده اند. از آن زمان راه هایی برای ذخیره داده در DNA و دستکاری آنها با منطق شبیه به 0 و 1 دنیای کامپیوتر... ادامه مطلب

شناسایی هویت خون آشام مرموز آمریکایی پس از 200 سال

دهه 90 میلادی، کودکان حین بازی در نزدیکی قبرستانی بی نام و نشان مربوط به قرن نوزدهم میلادی در شهر گریزولد ایالت کنتیکت (Griswold, Connecticut)، چندین جمجمه پیدا کردند که از زمین بیرون زده بودند. باستان شناسان با حفاری های بیشتر 27 گور پیدا کردند که یکی از آنها متعلق به مرد میانسالی بود که... ادامه مطلب

از رویای نوبل تا پشت میله‌ها؛ دانشمند ژنتیک چینی به ۳ سال زندان محکوم شد

دادگاهی در چین دانشمندی را که مدعی اصلاح ژنتیکی دو نوزاد شده بود، به جرم اقدامات پزشکی غیرقانونی به سه سال زندان و پرداخت جریمه ای هنگفت محکوم کرد.سال گذشته محقق چینی به نام Jiankui He مدعی شد که از طریق روش کریسپر، DNA دو نوزاد را به گونه ای اصلاح کرده که آنها را در برابر... ادامه مطلب

انسان مدرن در بوتسوانا متولد شده است

آیا برایتان این سوال پیش آمده که اولین بار انسان مدرن در کدام قسمت از این کره خاکی چشم به جهان گشود؟ اگر تاکنون به این پدیده فکر نگرده‌اید، جای نگرانی وجود ندارد، زیرا محققین دانشگاه سیدنی جواب آن را یافته‌اند: بوتسوانا.تحقیقات دانشمندان نشان می‌دهد که اولین قدم‌های انسان روی کره زمین، در منطقه‌ای به نام... ادامه مطلب

ویجیاتو

نظرات ۲

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟