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Cómo los tardígrados sobreviven a los extremos

Cómo los tardígrados sobreviven a los extremos


Vida Tierra

Diminutos animales conocidos como tardígrados nos parecen juguetes regordetes y achuchables, por lo que les llamamos nombres como "osos de agua" o "cerditos del musgo".

Pero no dejes que su tierna apariencia te engañe. Estos invertebrados microscópicos son altamente resistentes. De hecho, son considerados "extremófilos", con casi superpoderes para defenderse de las condiciones más duras. ¿Que hay detrás de esas capacidades?

Tardígrado

Científicos de la universidad de San Diego, California han llegado a una nueva comprensión de cómo los tardígrados se protegen de las condiciones extremas. Sus hallazgos se han publicado en la revista eLife el 1 de octubre, 2019.

De apenas 0.1 a 1mm de tamaño, los tardígrados se encuentran em entornos acuosos de todo el mundo -- incluyendo montañas, en lo profundo de los mares, y entornos antárticos. Está bien documentado que tienen increíbles habilidades para sobrevivir en condiciones extremas, desde niveles peligrosamente altos de radiación a temperaturas extremadamente bajas o exposición a químicos mortales.Incluso los han llevado al espacio como parte de un proyecto de transferir formas de vida a la Luna (y este año se estrellaron con la nave Beresheet).

Tardígrado

Carolina Chavez (estudiante, ahora doctorada en UCLA), Grisel Cruz-Becerra (estudiante postdoctoral), Jia Fei (científica asistente de proyecto), George A. Kassavetis (investigador científico) y James T. Kadonaga (profesor distinguido) dela división de Ciencias Biológicas de la UC en San Diego emplearon una variedad de técnicas bioquímicas para investigar los mecanismos que hay tras la supervivencia de los tardígrados en ambientes extremos.

Estudios previos identificaron una proteína llamada Dsup (por Damage Supression, o Supresión de Daños) que s encuentra sólo en los tardígrados. Curiosamente, cuando la Dsuo se prueba en células humanas, las protege de los rayos-X, sin embargo no se sabía que Dsup tuviera esta impresionante característica. A través de análisis bioquímicos, el equipo de UC San Diego descubrió que la DSup se enlaza con la cromatina, que es la forma del ADN dentro de las células. Una vez unida a la cromatina, Dsup protege a las células formando una nube protectora que protege al ADN de los radicales de hidróxilo, que producen los rayos-X.

"Ahora tenemos una explicación molecular de cómo Dsup protege a las células de la radiación por rayos-X", dijo Kadonaga, un profesor de la cátedra Amylin de Educación e Investigación en Ciencias de la Vida."Vemos que tiene dos partes, una pieza que se una a la cromatina , y el resto formando una especie de nube que protege al ADN de los radicales de hidróxilo.

De todas formas Kadonaga no cree que esta protección surgiera específicamente para proteger de la radiación. En su lugar, es probable que sea un mecanismo de supervivencia contra los radicales de hidróxilo en los entornos de musgo en los que viven muchos tardígrados. Cuando el musgo se seca, los tardígrados cambian a un estado durmiente de deshidratación o "anhidrobiosis", durante el cual la protección Dsup les ayudaría a sobrevivir.

Los investigadores dicen que nuevos hallazgos podrían ayudar a desarrollar células animales que pudieran vivir más en condiciones de entornos extremos. En biotecnología este conocimiento podría utilizarse para incrementar la durabilidad y longevidad de las células, así como para la producción de algunos medicamentos en células cultivadas.

"En teoría, parece posible que versiones optimizadas de Dsup podrían ser diseñadas para proteger el ADN de muchos tipos diferentes de células", dijo Kadonaga. "Dsup podría así ser usada en un abanico de aplicaciones, como terapias basadas en células y kits de diagnóstico en los que incrementar la supervivencia de la célula sea beneficioso".

El artículo en eLife está dedicado al profesor emérito de biología molecular Russell F. Doolittle, de la UC San Diego, pionero en la evolución de proteinas, que realizó análisis evolucionarios de Dsup para la investigación y aportó su experiencia a lo largo del proyecto.

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