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 Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Археологи из Университета Саутгемптона, изучая кранног — доисторический искусственный островок — на озере Боргастейл, обнаружили под каменным покрытием скрытую под водой конструкцию из дерева, возраст которой превышает пять тысяч лет. Эта находка подтвердила, что кранноги могут быть гораздо древнее, чем считалось до сих пор.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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