DNA-onderzoek
Er zijn meer dan 1.200 soorten beerdiertjes (Tardigrada) bekend. Ze leven overal om ons heen, zolang er maar water is. Hun uitzonderlijke overlevingskracht is wat hen zo’n uniek en gewild onderzoeksobject maakt. Temperaturen van -272 tot 150 ˚C, druk zes keer groter dan op het diepste punt in onze oceanen, en zelfs het vacuüm en kosmische straling in de ruimte zijn geen probleem voor het beerdiertje. Uit een recente studie bleek zelfs dat ze bijna elke ramp zouden overleven, van een supernova tot de inslag van een planetoïde.
Om te overleven, brengt het beerdiertje zichzelf in een soort slaapstand. Hij verschrompelt tot een klein tonnetje dat nog maar 3% water bevat. Dit proces heet verdroging. Vanuit deze uitgedroogde toestand kan hij zelfs na 30 jaar weer ontwaken, terwijl hij normaal maar enkele maanden oud wordt. Zodra de omgeving dat toelaat, komt hij weer ‘tot leven’. Een paar waterdruppels zijn genoeg. Om meer te weten te komen over deze bijzondere organismen, bekeken Japanse en Britse onderzoekers het DNA van twee soorten beerdiertjes, met enkele verrassende resultaten als gevolg.
Een beerdiertje onder de microscoop.
Speciale eiwitten
Het team ontdekten dat er tijdens de verdroging een aantal specifieke genen wordt geactiveerd. Deze genen zorgen voor de productie van eiwitten die het water in de cellen vervangen zodat de moleculen in de cel intact blijven. Zodra er dan weer water voor handen is, vullen de cellen zich en lossen de eiwitten simpelweg op. De wetenschappers ontdekten ook een andere reeks eiwitten die het beerdier-DNA beschermt. Dit verklaart wellicht hoe deze wezens radioactieve straling kunnen overleven. Bij andere organismen is straling dodelijk, vooral omdat het DNA aantast.
De onderzoekers denken dat bij deze aangeboren overlevingskracht veel voordelen kan hebben voor de mens. Bijvoorbeeld op het gebied van medicijntransport. Nu nog worden veel vaccins ingevroren. Dit heeft echter effect op de werking omdat het vriesproces veel van het biologisch materiaal aantast. Misschien kunnen we van het beerdiertje afkijken hoe de vaccins kunnen worden vervoerd en opgeslagen zonder koeling.
Insect, spin of rondworm?
Het kijkje in het genoom van het beerdiertje heeft daarnaast ook een langdurige controverse uit de wereld geholpen. Lang woedde er een wetenschappelijke discussie: zijn beerdiertjes nauwer verbonden met insecten, spinnen of rondwormen? Qua bouw lijken ze op het eerste gezicht veel op insecten. Maar de acht poten van het beerdiertje spreken dat tegen. Insecten hebben er per definitie altijd zes (Hexapoda betekent “zespotigen”). Spinnen hebben er wel acht. Behoren de Tardigrada dan eerder tot de spinachtigen? Het genetische onderzoek toont echter aan dat ook dit niet klopt. De onderzoekers keken hiervoor naar de HOX-genen. HOX-genen regelen de hoofd- en staartontwikkeling, en de positionering van de ledematen in het embryo. De meeste dieren hebben tien HOX-genen. Beerdiertjes blijken er echter maar vijf te hebben. Net als rondwormen. Zij missen dezelfde vijf. Volgens de onderzoekers is dit geen toevalligheid, en toont dit aan dat beerdiertjes nauwer gerelateerd zijn aan rondwormen, dan aan insecten of spinnen.