Ученые внедрили гены тихоходок в человеческие клетки

Тихоходка из класса Eutardigrada
Фото: Wikipedia Commons

Специалисты из Университета Вайоминга (США) провели эксперимент, в ходе которого внедрили гены микроскопических беспозвоночных, известных как тихоходки, в человеческие клетки. Это привело к существенному замедлению метаболических процессов. Исследование может способствовать разработке новых методов сохранения клеточных культур, органов для трансплантации и лекарственных средств.

В рамках эксперимента ученые создали векторы, содержащие гены, которые отвечают за производство определенных белков тихоходок. Эти белки вырабатываются в большом количестве в организме тихоходок при обезвоживании, формируя внутриклеточный гель, который, предположительно, защищает белки от повреждений.

Перед внедрением этих генов в человеческие клетки специалисты изучили процесс образования белкового геля in vitro и его влияние на различные биологические молекулы. Было обнаружено, что гель ограничивает механическое движение молекул, предотвращая их повреждение при высыхании. Таким образом, была подтверждена гипотеза витрификации, согласно которой увеличение вязкости внутри клеток помогает тихоходкам избегать фатальных повреждений.

В человеческих клетках эмбриональных почек белки тихоходок сформировали новый цитоскелет, состоящий из фибриллярных сетей, что увеличивало выживаемость клеток, подвергающихся осмотическому стрессу из-за недостатка воды. Ученые продемонстрировали, что ключевую роль в этом процессе играет снижение метаболической активности клеток. После растворения волокон белка метаболизм клеток возвращался к нормальному уровню.

Авторы исследования утверждают, что полученные результаты углубляют понимание того, как тихоходки выживают при экстремальном стрессе. Этот биологический механизм может стать основой для разработки новых технологий борьбы со старением, стабилизации клеточных структур и создания лекарственных препаратов длительного хранения.