Тихоходки — микроскопические животные, справедливо известные своей удивительной способностью противостоять полному обезвоживанию, воскрешая спустя годы, когда вода снова стала доступной. После высыхания они замораживаются во льду, подвергаются воздействию радиации, отправляются в космический вакуум … и по-прежнему оживают.
Тихоходки стали более известными в последнее время, когда было высказано предположение, что их ДНК представляет собой смесь сегментов животных и бактерий, что сделало их гибридами «Франкенштейна». Новое исследование положило конец идее Франкенштейна, утверждая, что ДНК тихоходок выглядит «нормально», без каких-либо доказательств того, что эти особые животные используют необычные средства для выживания. Было показано, что предыдущие идеи о том, что они могли перенять большое количество чужеродных генов от бактерий, возникли просто из-за контаминации.
Но то, что «нормально» для тихоходки, остается загадочным и захватывающим. При длине менее миллиметра тихоходки слишком малы, чтобы оставлять окаменелости, но, используя новые геномы, ученые смогли изучить, что ДНК может рассказать им о том, где тихоходки сидят на древе животной жизни.
Тихоходки — это особый тип животных, ближайшими родственниками которого являются членистоногие (насекомые, пауки и их союзники) и нематоды (круглые черви). Но что ближе всего? В то время как общепринятое мнение состоит в том, что их четыре пары коротких ног делают их более близкими родственниками членистоногих, данные ДНК на удивление сильно подтверждают более тесное родство с нематодами.Затем исследователи изучили набор генов — так называемые гены HOX — которые используются для создания структуры «нос к хвосту» у эмбрионов.
Обычно у животных существует около десяти различных генов HOX, каждый из которых участвует в разных частях паттерна от носа к хвосту. Они обнаружили, что у тихоходок отсутствовали пять генов HOX, и что у большинства нематод также отсутствовали те же пять генов. Это либо совпадение, либо еще одно свидетельство того, что тихоходки и нематоды тесно связаны.Также удалось идентифицировать гены, которые используют тихоходки, чтобы противостоять неблагоприятным эффектам высыхания.
Спросив, какие гены были задействованы во время процесса сушки, ученые могли определить наборы белков, которые, по-видимому, заменяют воду, которую теряют их клетки, помогая сохранить микроскопическую структуру до тех пор, пока вода снова не станет доступной. Другие белки выглядят так, как будто они защищают ДНК тихоходок от повреждений, и могут объяснить, почему они могут пережить радиацию.«Я был очарован этими крошечными милыми животными в течение двух десятилетий. Замечательно, наконец, получить их истинные геномы и начать понимать их.
Также было здорово поработать с Казухару Аракава и его японскими коллегами над этим — наука поистине глобальна, и вместе мы достигли потрясающих результатов », — сказал профессор Марк Блэкстер. «Это только начало — с помощью схемы ДНК теперь мы можем узнать, как тихоходки сопротивляются крайностям и, возможно, используют свои особые белки в биотехнологии и медицине».
