ここ数年で、クマやコケの子豚としても知られるクマムシは、タフであることで多くの注目を集めています。 華氏212度、零下459度までの温度に耐えることができます。 宇宙に浮かぶ間、最大10日間の宇宙放射線に耐えることができます。 そして、最も印象的なのは、乾燥した状態で、8本の足を引っ張って頭を身体の中に入れ、10年以上もボールを作り、しなびかせることです。 この間、彼らは代謝をほとんどゼロに減らすことができますが、少しの水で元に戻ります。 今、研究者たちは、オオシロクマがその印象的なトリックをどのように実行するかをついに解明したと考えています。 彼らは先週、 Molecular Cell誌に研究を発表しました。
科学者たちは、塩水エビ、酵母、アマガエルなど、そのような偉業を完了することができる他の生物に見られるトレハロースと呼ばれる糖を使用することにより、クマムシが乾燥を乗り切ると以前信じていました。 しかし、クリーチャーには検出可能な化合物の痕跡は含まれていません。 そのため、ノースカロライナ大学チャペルヒル校のポスドク研究員であるトーマス・ブースビーと彼の同僚は、クマムシの謎をさらに深く掘り下げることに決めました。
The New York Timesの Nicholas St. Fleurが報告しているように、チームは、徐行性が乾燥するときに活動する遺伝子を調べました。 彼らはコケの子豚を湿気室に入れ、ゆっくりと水分を減らして、クマムシが脱水状態になり、池や水たまりが乾燥するのを模倣しました。
彼らが発見したのは、乾燥が、遅発性特異的本質的に無秩序なタンパク質またはTDPと呼ばれる一連のタンパク質を産生する遺伝子を活性化することです。 これらのタンパク質は、ガラス状の固体構造を持つ分子を遅らせて細胞内にカプセル化するため、乾燥しても生き残ることができます。
「このガラス状の混合物は、[他の]乾燥に敏感なタンパク質や他の生体分子を閉じ込め、固定し、物理的にそれらが展開したり、ばらばらになったり、集合したりするのを防ぎます」
しかし、本質的に不規則なタンパク質は少し珍しい、とNPRのマデリン・K・ソフィアは説明します。 他のタンパク質とは異なり、それらは設定された三次元構造を持っていません。 ブースビーは、ソフィアに「形状が絶え間なく変化するスパゲッティスプリング」と説明します。タンパク質が液体と接触すると、タンパク質は溶け去り、クマムシは快活に進みます。
彼らがこれらのタンパク質をコードするクマムシから遺伝子を取り除いたとき、生物は乾燥プロセスの間もうまくいきませんでした。 しかし、彼らが遺伝子を酵母やバクテリアに加えたとき、それらの生物はクマに似た乾燥を生き延びました。
調査から得られる実用的なアプリケーションがあります、とブースビーはソフィアに話します。 例えば、彼は多くのタンパク質ベースの医薬品とワクチンは不安定であり、冷蔵が必要であると指摘しています。 それらをTDPで安定させると、それらを室温で世界中に保管および出荷できるようになります。 「これはコールドチェーンへの依存を解消するのに役立ちます。コールドチェーンは、世界の遠隔地または発展途上の地域の人々に薬を投与するための巨大な経済的および物流上のハードルです」と彼はコフランに語る。
Gizmodoの George Dvorskyは、TDPを使用して干ばつに耐えることができる食用作物の開発など、他の用途もあるかもしれないと報告しています。 彼はまた、最終的には（おそらく）人間に使用できると推測しています。 そのような偉業は、例えば、火星の入植者が水なしで長い範囲を生き残るのを助けることができました。
