https://frosthead.com

Bagaimana Tardigrade Memukau Kembali Hidup setelah Pengeringan

Dalam beberapa tahun terakhir, tardigrades, juga dikenal sebagai beruang air atau anak-anak lumut, telah mendapat banyak perhatian karena sifatnya yang tangguh. Suhu dapat bertahan hingga 212 derajat Fahrenheit dan 459 derajat di bawah nol. Mereka dapat menahan hingga sepuluh hari radiasi kosmik sambil mengambang di luar angkasa. Dan, yang paling mengesankan, dalam kondisi kering mereka dapat menarik delapan kaki dan kepala mereka ke dalam tubuh mereka, membuat bola dan mengerut selama lebih dari satu dekade. Selama waktu ini mereka dapat mengurangi metabolisme mereka menjadi hampir tidak ada — tetapi dengan sedikit air, mereka kembali hidup. Sekarang, para peneliti berpikir akhirnya menemukan bagaimana tardigrade melakukan trik yang mengesankan itu. Mereka menerbitkan penelitian minggu lalu di jurnal Molecular Cell .

Para ilmuwan sebelumnya percaya bahwa tardigrades bertahan hidup dalam kekeringan dengan menggunakan gula yang disebut trehalose yang ditemukan pada makhluk lain yang dapat melengkapi kemampuan seperti itu, termasuk udang air asin, ragi dan katak pohon. Tetapi makhluk itu tidak mengandung jejak senyawa yang dapat dideteksi. Jadi Thomas Boothby, seorang postdoctoral fellow di University of North Carolina, Chapel Hill, dan rekan-rekannya memutuskan untuk menggali lebih dalam misteri tardigrade.

Seperti yang dilaporkan Nicholas St. Fleur di The New York Times, tim memeriksa gen yang aktif ketika tardigrade mengering, keadaan yang disebut anhidrosis. Mereka menempatkan anak-anak babi lumut di ruang kelembaban dan perlahan-lahan mengurangi kelembaban sampai tardigrade menjadi keadaan dehidrasi mereka, meniru kolam atau genangan mengering.

Apa yang mereka temukan adalah bahwa pengeringan mengaktifkan gen yang menghasilkan serangkaian protein yang mereka sebut protein atau TDP yang secara intrinsik tidak tertata secara spesifik. Protein-protein tersebut merangkum molekul-molekul di dalam sel-sel tardigrade dengan struktur padat seperti kaca yang memungkinkan mereka bertahan hidup dengan kekeringan.

"Kami pikir campuran kaca ini menjebak protein [yang sensitif terhadap pengeringan] lainnya dan molekul biologis lainnya dan menguncinya di tempat, secara fisik mencegahnya dari terungkap, pecah atau teragregasi bersama, " kata Boothby kepada Andy Coughlan di New Scientist .

Namun, protein yang mengalami gangguan intrinsik agak tidak biasa, jelas Madeline K. Sofia di NPR. Tidak seperti protein lain, mereka tidak memiliki struktur tiga dimensi. Boothby menggambarkannya kepada Sofia sebagai “mata air spaghetti yang bergelombang di mana mereka terus berubah bentuk.” Ketika protein bersentuhan dengan cairan, mereka mencair, memungkinkan tardigrade untuk melanjutkan jalannya yang menyenangkan.

Ketika mereka membuang gen dari tardigrades yang mengkodekan protein ini, makhluk tidak berjalan dengan baik selama proses pengeringan. Namun, ketika mereka menambahkan gen ke ragi dan bakteri, organisme-organisme itu kemudian dapat bertahan hidup dengan pengeringan yang mirip dengan beruang air.

Ada aplikasi praktis yang bisa didapat dari penelitian, Boothby memberitahu Sofia. Misalnya, ia menunjukkan bahwa banyak obat-obatan dan vaksin berbasis protein tidak stabil dan memerlukan pendinginan. Stabilisasi mereka dengan TDP dapat memungkinkan mereka untuk disimpan dan dikirim ke seluruh dunia pada suhu kamar. "Ini bisa membantu kita menghentikan ketergantungan pada rantai dingin, rintangan ekonomi dan logistik yang sangat besar untuk membawa obat kepada orang-orang di daerah terpencil atau berkembang di dunia, " katanya kepada Coughlan.

Mungkin ada kegunaan lain juga, lapor George Dvorsky di Gizmodo, seperti mengembangkan tanaman pangan yang bisa menggunakan TDP untuk bertahan dari kekeringan. Dia juga berspekulasi bahwa itu bisa (mungkin) pada akhirnya dapat digunakan pada manusia. Prestasi seperti itu dapat, misalnya, membantu penjajah di Mars bertahan hidup lama tanpa air.

Bagaimana Tardigrade Memukau Kembali Hidup setelah Pengeringan