Overlevingsstrategie beerdiertje ontrafelt

– mrt 24, 2017

Beerdiertjes overleven allerlei extreme omstandigheden, waaronder ernstige droogte. Amerikaanse wetenschappers ontdekten dat beerdiertjes hun cellen beschermen met glasachtige structuren en zo decennia lang zonder water in leven kunnen blijven.

Wel 30 jaar

Van het beerdiertje (stam: Tardigrada) zijn meer dan 1.000 verschillende soorten. Ze komen bijna overal ter wereld voor, zolang het er maar vochtig is. Wat hen zo bijzonder maakt, is hun extreme overlevingskracht. Ze overleven nagenoeg alles. Temperaturen tussen de  -272 ˚C en 150 ˚C, druk die zes keer hoger is dan in de Marianentrog (het diepste punt op aarde), en de vernietigende straling en het vacuüm in de ruimte. Zelfs tijdens extreme droogte kunnen ze minimaal 30 jaar overleven door zichzelf uit te drogen. En over dit zogenaamde verdrogingsproces deden onderzoekers van de Universiteit van North Carolina (VS) een opvallende ontdekking.

Anhydrobiose

‘Door zijn acht poten en kop in z’n exoskelet terug te trekken, vormt het beerdiertje een klein balletje en overleeft hij de complete uitdroging van zijn lichaam door extreme droogte,’ aldus hoofdonderzoeker dr. Thomas Boothby in een persbericht. Dit proces wordt ook wel anhydrobiose genoemd. ‘Het beerdiertje kan jaren, zelfs decennia lang overleven in deze staat. En wanneer je hem weer in het water stopt, ontwaakt hij binnen enkele uren. Ze rennen dan weer rond, eten en reproduceren alsof er niets gebeurd is.’

None

Het beerdiertje kan zich tot een balletje oprollen waardoor hij decennia lang extreme hitte, droogte, kou, druk en straling kan overleven.

Doorbraak

Jarenlang dachten onderzoekers dat beerdiertjes gebruik maakten van het suiker trehalose, de stof waar ook pekelgarnaaltjes zichzelf mee beschermen tegen droogte. Eerder onderzoek zette deze theorie al op losse schroeven. In verdroogde toestand bleek namelijk dat de hoeveelheid trehalose in de beerdiertjes veel lager was dan bij de verdroogde pekelgarnalen. In het wetenschappelijke tijdschrift Molecular Cell beschrijft het team van Dr. Boothby dat de beerdiertjes zich inderdaad niet uitdrogen door middel van trehalose. De onderzoekers ontdekten dat beerdiertjes een speciale set genen hebben die coderen voor de productie van zogenaamde tardigrade-specific intrinsically disordered proteins, of TDP’s. Deze eiwitten beschermen de cellen van het beerdiertje tijdens de verdroging.

Glasachtig structuur

Zodra de verdroging begint, activeert het beerdiertje de TDP’s. De werking van deze eiwitten lijkt sterk op die van trehalose in pekelgarnalen. De eiwitten omhullen de moleculen in de cel met een soort glasachtige structuur, waardoor de moleculen hun vorm behouden tijdens de extreme droogte. ‘Dit vertraagt de stofwisseling van het beerdiertje, waardoor hij in een soort winterslaap gaat totdat er weer water bij komt,’ legt Boothby uit. Door het water smelten de eiwitten waarna de moleculen weer hun taak kunnen uitvoeren. 

Bron: Molecular Cell