科学＆テクノロジー

クマムシがどのようにして極限状態を生き延びることができるのか、ついにわかった

蛍光顕微鏡で観察したクマムシ。臓器の一部が蛍光マーカーで強調されているSmythers 他/PLoS ONE (CC-BY 4.0) クマムシは極限環境に耐える能力で知られていますが、その仕組みが現在ではわかっています。 細胞内の小さな分子センサーは、フリーラジカルと呼ばれる有害な分子が過剰に生成され、休眠状態が引き起こされることを検出できます。 クマムシとも呼ばれるクマムシは、世界中で見られる 8 本足の微細な無脊椎動物です。 氷点下の気温や強い放射線などの悪条件下では、生き物は縮んでタンと呼ばれる乾いた球状になり、深い冬眠状態に入ります。 「クマムシは極端な条件下では繁殖しませんが、越冬することはできます」と述べています。 デリック・コリング ウェストバージニア州のマーシャル大学にて。 「私たちは、彼らがどのようにしてそこに踏み込むことができるのかを理解したかったのです。」 研究するために、Kolling らはクマムシを高レベルの過酸化水素、砂糖、塩、または -80°C (-112°F) の温度に曝露して、Tun を誘発させた。 これらのストレスの結果、クマムシは酸素フリーラジカルと呼ばれる有害で反応性の高い分子を生成します。 フリーラジカルはその後他の分子と反応し続けるとチームメンバーは言う レスリー・ヒックス ノースカロライナ大学チャペルヒル校にて。 重要なことに、研究チームは、フリーラジカルが体内のタンパク質の構成要素の 1 つであるシステインと呼ばれるアミノ酸を酸化することを発見しました。 これらの反応はタンパク質の構造と機能を変化させ、休止状態の開始を知らせます。 システインの酸化が防止された実験では、クマムシは tun 状態に入ることができなかった。 「システインは一種の調節センサーのように機能します」とヒックス氏は言う。 「これにより、クマムシは周囲の環境を感じ、ストレスに反応できるようになります。」 状況が改善すると、研究チームはシステインがもはや酸化されていないことを発見し、クマムシにタンから目覚めるよう指示した。 「これが普遍的に保存されている保護メカニズムであるかどうか、またこれがクマムシの種全体で保存されているかどうかは、非常に重要な問題です」とヒックス氏は言う。 その答えは、老化の過程や長期の宇宙旅行を実現する方法をより深く理解するのに役立つかもしれない、と彼女は言う。 トピック：…