Recientemente, los científicos descifraron un ingrediente clave en el arsenal de superpoderes de los tardígrados, desentrañando cómo una proteína única en los osos de agua microscópicos favoritos de todos actúa como una barrera contra la radiación dañina.
Aunque pequeños, los tardígrados son notoriamente duros. Pueden resistir condiciones extremas que matarían la mayoría de las formas de vida, incluida la exposición al frío helado, el calor asador y el vacío y la radiación letal del espacio.
Pero, ¿cuáles son los secretos químicos que otorgan a los tardígrados su casi invulnerabilidad? Para responder a esa pregunta, los investigadores observaron de cerca un compuesto que se encuentra solo en tardígrados: la llamada proteína supresora de daños, o Dsup.
Se descubrió que los poderes protectores de esta proteína se extendían más allá de los tardígrados; cuando se agrega a las células humanas, Dsup protege contra el daño de los rayos X. Y ahora, los científicos han descubierto cómo Dsup se une a las estructuras cromosómicas y protege el ADN de los efectos nocivos de la radiación, informaron los investigadores en un nuevo estudio.
"Pensamos que esta proteína fascinante en un organismo extremo podría decirnos algo nuevo que no obtendríamos de las proteínas normales", dijo el coautor del estudio James Kadonaga, profesor de la División de Ciencias Biológicas de la Universidad de California en San Diego. .
Aunque los tardígrados pueden parecer indestructibles, requieren agua para estar activos y reproducirse. En ausencia de agua, se retiran a una forma de animación suspendida llamada estado de sintonía, expulsando la humedad de sus cuerpos y existiendo en un limbo desecado hasta que regresen las condiciones más hospitalarias.
Como tuns, los tardígrados son impermeables a la mayoría de las formas de daño e incluso pueden revivirse después de décadas, posiblemente incluso después de pasar un tiempo en la luna. Es posible que miles de tuns se hayan dispersado en la superficie lunar después de que el aterrizador lunar israelí Beresheet (que transportaba una carga útil de osos de agua desecada) se estrellara el 11 de abril durante un intento fallido de aterrizaje. Bajo ciertas condiciones, si sobrevivieron al aterrizaje forzoso, esos tardígrados liofilizados aún podrían volver a la vida, informó anteriormente Live Science.
Aparentemente indestructible
Algunas de las proteínas que permiten que los tardígrados revivan después de secarse se encuentran en otros organismos, pero Dsup es exclusivo de los osos de agua. Y aunque estudios anteriores encontraron que esta proteína hacía que las células humanas fueran resistentes a la radiación de rayos X, los mecanismos de cómo Dsup hizo eso eran inciertos.
En el nuevo estudio, los investigadores descubrieron que Dsup se une a una estructura llamada cromatina, un paquete que contiene las largas cadenas de ADN de una célula en un paquete denso, dijo Kadonaga a Live Science.
"Descubrimos que se une a la cromatina. Luego preguntamos: '¿Cómo lo hace resistente a los rayos X?'", Dijo.
Cuando las células se bañan en rayos X, las moléculas de agua se dividen y forman partículas altamente reactivas de oxígeno e hidrógeno llamadas radicales hidroxilo; Según el estudio, estos radicales pueden dañar el ADN dentro de las células.
"Pensamos: '¿Por qué no vemos si Dsup puede proteger el ADN de los radicales hidroxilo?' Y la respuesta es sí, puede ", explicó Kadonaga. Dsup de alta energía tiene una estructura similar a una nube; La nube rodea la envoltura de cromatina del ADN, bloqueando los radicales hidroxilo y evitando que alteren el ADN celular, informaron los investigadores.
"Ahora que sabemos cómo funcionó, es un trampolín para usarlo potencialmente para aplicaciones prácticas", dijo Kadonaga.
Al reconstruir cómo funciona Dsup en niveles cada vez más precisos, los científicos pueden usarlo como un plan para construir otros tipos de proteínas, "mejores versiones de Dsup", que son aún más efectivas para proteger las células del daño del ADN, dijo Kadonaga . Estas nuevas proteínas probablemente no se usarán para producir personas a prueba de radiación, pero podrían mejorar la resistencia de las células cultivadas que se usan para el cultivo de productos farmacéuticos, agregó.
"Se pueden tener células más duraderas, células más longevas. Ese podría ser un caso para poner alguna forma de Dsup en esa célula", dijo.
Los hallazgos fueron publicados en línea el martes (1 de octubre) en la revista eLife.
