Loài Tardigrades - bọ gấu nước có thể chịu đựng sự mất nước gần như hoàn toàn mà vẫn sống, đây chỉ là một trong nhiều siêu năng lực của chúng.
Tardigrades, là loài động vật cực nhỏ được tìm thấy trên khắp thế giới mặc dù bề ngoài trông có vẻ mềm mại và yếu ớt nhưng lại chưa đựng trong mình khả năng đáng kinh ngạc, chúng vẫn sống trong những điều kiện giết chết những sinh vật khác. Những con vật nhỏ bé này có thể sống sót sau áp suất và nhiệt độ cao, thậm chí tiếp xúc với chân không của không gian, khiến chúng trở thành một trong những loài vật lỳ lạ nhất hành tinh.
Vì sao những con vật này có thể chịu đựng sự mất nước lâu đến vậy?
Các nhà khoa học đã tiết lộ những những thông tin chi tiết mới về cách những con tardigrades sống sót gần như mất nước hoàn toàn trong thời gian dài, thậm chí hàng thập kỷ, đó là một siêu năng lực phi thường, bất chấp chân lý "nước là thành phần quan trọng của sự sống".
Mặc dù là động vật sống trong môi trường nước, điều khó hiểu là tại sao chúng có thể tồn tại mà không có chất quan trọng này trong nhiều năm. Để làm sáng tỏ điều này, các nhà nghiên cứu ở Đại học Tokyo, dẫn đầu, đã tìm hiểu các cấu trúc được gọi là protein hòa tan nhiệt (CAHS) dồi dào trong tế bào chất.
Loài vật có siêu năng lực nhất hành tinh
Nhóm tiết lộ rằng các protein này có thể tạo thành các chất bảo vệ tương tự như gel "góp phần vào sự ổn định vật lý đặc biệt trong trạng thái mất nước" được thấy trong tardigrades. Phát hiện này có thể mang đến những ý nghĩa to lớn đối với các phương pháp điều trị và công nghệ y tế của con người.
Mặc dù nước là thiết yếu đối với mọi sự sống mà chúng ta biết, nhưng một số loài tardigrades có thể sống mà không có nó trong nhiều thập kỷ. Bí quyết là ở cách các tế bào của chúng đối phó với căng thẳng này trong quá trình mất nước. Nhiều ý kiến cho rằng, hi nước rời khỏi tế bào, một số loại protein phải giúp tế bào duy trì sức mạnh thể chất để tránh tự sụp đổ.rằng các protein hòa tan nhiệt (CAHS) dồi dào trong tế bào chất, chỉ có ở loài tardigrades, có nhiệm vụ bảo vệ tế bào của chúng chống lại sự mất nước.
Sau khi thử nghiệm một số loại khác nhau, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các protein hòa tan nhiệt (CAHS) dồi dào trong tế bào chất, chỉ có ở loài tardigrades, có nhiệm vụ bảo vệ tế bào của chúng chống lại sự mất nước.
Sự mất nước trong các tế bào sống điển hình làm cho các đơn vị sinh học này mất tính toàn vẹn cấu trúc, khiến chúng dễ bị sụp đổ, nhưng trong tardigrades, các protein CAHS tiếp quản để duy trì sự ổn định của tế bào ở trạng thái mất nước. Khi những con bọ gấu nước bị mất nước, chúng sẽ tự kiểm soát cơn khát, quá trình này sẽ diễn ra ngược lại, khi các protein rút đi để nhường chỗ cho nước trở lại tế bào.
Nghiên cứu về Tardigrades có ý nghĩa rất lớn trong y học
Các nhà khoa học đã tìm kiếm thấy hơn 300 protein CAHS có thể giúp gấu nước chịu đựng thời kỳ thiếu nước. Nhóm cũng giới thiệu các protein trong các tế bào nuôi cấy của con người, nơi chúng thể hiện một số chức năng hạn chế.
Trưởng nhóm Tanaka nói rằng "Việc cố gắng xem các protein CAHS hoạt động như thế nào trong tế bào côn trùng và người đã đưa ra một số thách thức thú vị. Để hình dung các protein, chúng tôi cần nhuộm chúng để chúng hiển thị dưới kính hiển vi. Tuy nhiên phương pháp nhuộm điển hình yêu cầu các dung dịch có chứa nước, điều này rõ ràng là gây nhiễu cho bất kỳ thí nghiệm nào trong đó nồng độ nước là yếu tố mà người ta tìm cách kiểm soát. Vì vậy, chúng tôi đã chuyển sang một giải pháp dựa trên metanol để giải quyết vấn đề này."
Những kỹ thuật mới này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra những cách mới để bảo quản vật liệu sinh học trong thời gian dài, có thể kéo dài thời hạn sử dụng của thuốc hoặc cải thiện khả năng tiếp cận các cơ quan cấy ghép. Nhưng chúng cũng mở ra một cửa sổ khác vào các cơ chế bí mật làm cho tardigrades một số loài động vật khó khăn nhất và đáng yêu nhất trên hành tinh.
"Mọi thứ về tardigrades đều hấp dẫn. Phạm vi môi trường khắc nghiệt mà một số loài có thể tồn tại dẫn chúng ta đến việc khám phá các cơ chế và cấu trúc chưa từng thấy. Đối với một nhà sinh vật học, cánh đồng này là một mỏ vàng."
>>>Thử nghiệm pin làm từ vỏ cua có hiệu suất cao, khả năng tự hủy sinh học
Nguồn Vice
