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Genes do Urso da Água Poderia Ajudar a Proteger Exploradores Espaciais da Radiação

Contendores para os animais mais difíceis do mundo vêm em uma variedade de tamanhos - incluindo rinocerontes e baratas. Mas estes animais são marshmallows comparados ao tardigrade, ou o chamado urso de água.

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Esta besta microscópica atinge apenas um máximo de 1, 5 mm de comprimento e parece ter quase superpoderes, informa Rachel Feltman para o The Washington Post . Os tardígrados normalmente vivem na água, mas podem desidratar, murchando por décadas. Durante esse estado, eles reduzem seu metabolismo a 0, 01% das condições normais até que se reidratem, voltando à vida. Eles podem sobreviver a 212 graus Fahrenheit e 459 graus abaixo de zero. Ainda mais impressionante, as criaturas de oito patas podem sobreviver no vácuo do espaço e suportar dez dias de intensa radiação cósmica.

Agora, um novo estudo do genoma do tardigrade identifica os genes que ajudam o urso resistente a sobreviver a tais extremos e podem ter implicações para futuras viagens espaciais humanas.

Pesquisadores da Universidade de Tóquio analisaram o genoma de Ramazzottius varieornatus, uma das espécies de tardigrade mais resistentes, relata George Dvorsky para o Gizmodo. Através desta análise, eles encontraram várias propriedades únicas do genoma, incluindo mais cópias de uma enzima anti-oxidante e um gene de reparo de proteínas do que o encontrado em qualquer outro animal. O gene de interesse particular, no entanto, é codificado para produzir uma proteína única para as espécies que provavelmente a protegem da radiação. A proteína, chamada Dsup, não apenas protege o DNA das células tardígradas da radiação direta, mas também ajuda a reparar os danos causados ​​pela radiação. Eles publicaram seus resultados esta semana na revista Nature Communications.

Quando os pesquisadores transferiram o Dsup para células humanas cultivadas, inicialmente pareceu não fazer diferença, explica o principal autor do estudo, Takuma Hashimoto, em um comunicado à imprensa. "No entanto, nós os deixamos na incubadora por um tempo, na esperança de que uma propriedade chave da Dsup estivesse escondida em algum lugar naquela minúscula diferença, e que a diferença acabaria se tornando bastante distinta", diz ele. checamos as células no microscópio algum tempo depois, sua forma e número mudaram significativamente, muito além de nossas expectativas ".

Em outras palavras, o Dsup ajudou a reparar o DNA danificado ao longo do tempo. Este poderia ser um importante passo em frente na proteção de astronautas humanos que serão submetidos a grandes quantidades de radiação cósmica durante futuras viagens a Marte e outros planetas. "Uma vez que o Dsup pode ser incorporado em humanos, ele pode melhorar a tolerância à rádio", diz o geneticista Takekazu Kunieda, co-autor do estudo, a Dvorsky. "Mas, no momento, precisaríamos de manipulações genéticas para fazer isso, e não acho que isso aconteça no futuro próximo."

Ele também aponta que a proteína só produz cerca de metade da proteção necessária, e suspeita que o tardigrade use outras estratégias para se proteger da radiação também.

O estudo também coloca em risco uma controvérsia que surgiu no ano passado quando uma equipe da Universidade da Carolina do Norte, Chapel Hill, divulgou um artigo afirmando que os tardígrados haviam coletado cerca de 6.000 genes de bactérias, plantas, fungos e Archaea - cerca de um sexto de seus genes. genoma total. A ideia era que o urso da água tivesse "roubado" os genes que lhe davam superpotências de outras espécies através de um processo conhecido como transferência horizontal. Depois de um debate com outra equipe que desafiou os resultados, no entanto, os pesquisadores logo determinaram que a maioria desses genes foram resultado de contaminação durante o estudo.

Este novo estudo também analisou genes adquiridos por transferência horizontal e usou precauções extras para evitar a contaminação. Eles determinaram que cerca de 1, 2% dos genes tardígrados vêm de outras espécies, o que não é único no reino animal. De fato, isso torna o tardígrado ainda mais impressionante, diz Kunieda a Dvorsky. Os tardígrados desenvolveram a maioria dessas habilidades extremas por conta própria.

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