Белки тихоходок радикально повысили выживаемость человеческих клеток в условиях стресса
Микроскопические животные тихоходки, известные как водяные медведи, славятся своей стойкостью к самым экстремальным условиям окружающей среды: их не могут гарантированно убить даже 10 дней в открытом космосе. Американские ученые смогли успешно воспроизвести один из механизмов рекордной выживаемости тихоходок в культуре человеческих клеток.
Водяные медведи в активном состоянии выдерживают огромные перепады температур, давления и влажности. Поистине непобедимыми они становятся, когда переходят в состояние стазиса — их организм теряет до 99 процентов влаги, а метаболизм замедляется фактически до полной остановки. После восстановления благоприятных условий тихоходки оживают и продолжают существовать как ни в чем не бывало. Среди нескольких разнообразных свойств этих микроскопических животных исследователи обратили внимание на одно, позволяющее клеткам водяных медведей переживать практически полное осушение.
Дело в том, что цитоплазма клеток тихоходок содержит большие количества определенных внутренне неупорядоченных белков (IDP). Такие полипептиды частично или полностью лишены постоянной трехмерной структуры, то есть они выглядят как хаотично расположенные в пространстве нити. Прочие классы протеинов имеют четко оформленную трехмерную структуру (они свернуты), от которой зависят их биологические свойства. Известны разные биологические роли IDP — например, сигнальные или регуляторные, однако их исследования приносят постоянные сюрпризы.
Внутренне неупорядоченный белок CAHS D в клетках водяных медведей образует нитевидные структуры, похожие на паутину, из-за которых цитоплазма превращается в гель. Происходит это только при снижении концентрации CAHS D в растворе ниже определенного порога. Пока концентрация выше, цитоплазма остается жидкой, и этот полипептид, судя по всему, никак не участвует в метаболизме клетки. В марте 2023 года ученые из Вайомингского университета (UW, США) показали, что CAHS D способен здорово повысить сохранность биологического материала (препаратов, вакцин, стволовых клеток, крови) при высушивании — это упрощает их хранение и транспортировку.
Теперь та же команда смогла, во-первых, детально изучить процесс работы CAHS D непосредственно в живых клетках, а во-вторых, проверить его эффективность на культуре человеческих клеток. В подготовке исследования участвовали ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета (WUSM, США), а также Болонского (Италия), Амстердамского (Нидерланды) и Калифорнийского (UC Merced, США) университетов. Подробнее о методике экспериментов, всех их деталях и расширенных выводах можно прочитать в научной работе, которая опубликована в рецензируемом журнале Protein Science. Текст находится в открытом доступе.
Человеческие клетки, экспрессировавшие белок CAHS D, пережили осмотический стресс на протяжении 24 часов почти вдвое лучше лишенных этого IDP. Из них удалось оживить около половины, тогда как в контрольной группе погибли приблизительно 75 процентов.
Что интересно, в эксперименте изучались еще две культуры — с модифицированным внутренне неупорядоченным белком тихоходок. Одна получила его версию, которая полностью лишена возможности формировать гель в цитоплазме, вторая просто делала это хуже. Обе эти культуры тоже показали способность переживать осмотический стресс лучше, чем человеческие клетки без CAHS D. Следовательно, защитные функции изучаемого пептида не ограничиваются его свойством «желатинизировать» внутренности клетки.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии