Американские исследователи изучили молекулярные механизмы, которые тихоходки используют для выживания в экстремальных условиях. Ученые внедрили в клетки человека гены, управляющие экспрессией белков микроскопических беспозвоночных, и наблюдали замедление молекулярных процессов. Эти белки замедляют гибель клеток человека и, в перспективе, могут использоваться для замедления старения и длительного хранения клеток, пишет «Хайтек».
Ученые анализировали молекулярные механизмы, которые отвечают у тихоходок за переход в состояние анабиоза — состояния «спячки», вызванное неблагоприятными внешними условиями. В анабиозе эти животные выживают при температурах, близких к абсолютному нулю, в кипящей воде, в условиях космоса или при мощном рентгеновском облучении.
Биологи обнаружили, что при переходе в анабиоз клетки тихоходок производят белки CAHS, которые образуют гели внутри клеток и замедляют жизненные процессы. После разрушения этих белков клетки «просыпаются» и нормальная работа восстанавливается.
Исследователи в лабораторном эксперименте ввели в клетки человека один из видов белка тихоходок CAHS D, который отвечает за устойчивость животных к высыханию. Анализ показал, что, так же как и у животных, белки начали превращать внутриклеточную среду в гель, консервируя все молекулярные процессы, замедляя разрушение и старения клеток.
«Более того, как и у тихоходок, когда вы помещаете человеческие клетки, содержащие эти белки, в биостаз, они становятся более устойчивыми к стрессам, передавая некоторые способности тихоходок человеческим клеткам», — отметил соавтор исследования Сильвия Санчес-Мартинес.
При этом, как показало исследование, процесс консервации можно обратить вспять. Когда стрессовое воздействие прекращалось, гели тихоходок растворялись, а клетки человека возвращались к нормальному метаболизму, добавляют ученые.
Результаты исследования открывают возможности для создания различных технологий, замедляющих биологическое старение, считают ученые. Кроме того, белки тихоходок можно будет использовать для безопасной консервации клеток, например, при перевозке и хранении органов, предназначенных для трансплантации.