Ảnh: Bapt
Các nhà sinh học tại Đại học Wyoming đã đưa gen của loài gấu nước vào tế bào người và quan sát thấy quá trình trao đổi chất bị chậm lại đáng kể. Kết quả nghiên cứu, được phát hành trên tạp chí Khoa học Protein, sẽ giúp phát triển các phương pháp mới để lưu trữ nuôi cấy tế bào, nội tạng để cấy ghép và thuốc.
Trong quá trình thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tạo ra vectơ, chứa các gen mã hóa protein đặc trưng cho gấu nước – CAHS (Chất hòa tan trong nhiệt dồi dào trong tế bào chất). Người ta biết rằng những protein này bắt đầu được tổng hợp với số lượng lớn trong cơ thể của gấu nước khi bị mất nước, tạo thành một loại gel nội bào có nhiệm vụ bảo vệ protein khỏi bị hư hại.
Trước khi đưa gen CAHS vào tế bào người, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu cách hình thành gel protein trong ống nghiệm và cách nó ảnh hưởng đến các phân tử sinh học khác nhau được nhúng trong đó. Hóa ra gel hạn chế chuyển động cơ học của các phân tử, ngăn chúng bị hư hỏng trong quá trình sấy khô. Như vậy, các nhà khoa học đã nhận được sự xác nhận về giả thuyết thủy tinh hóa, theo đó sự gia tăng độ nhớt bên trong tế bào giúp tardigrades tránh được tổn thương chết người.
Trong tế bào thận phôi người còn sống, các protein CAHS đã hình thành một bộ khung tế bào mới bao gồm các mạng lưới sợi giúp tăng khả năng sống sót của các tế bào gặp áp lực thẩm thấu do thiếu nước. Các nhà khoa học cho thấy sự suy giảm hoạt động trao đổi chất của tế bào đóng vai trò chính trong quá trình này. Khi các sợi CAHS hòa tan, quá trình trao đổi chất của tế bào trở lại bình thường.
Theo các tác giả, kết quả nghiên cứu cải thiện kiến thức cơ bản về cách loài tardigrades sống sót dưới áp lực cực độ. Ngoài ra, cơ chế sinh học này có thể trở thành nền tảng cho các công nghệ mới chống lão hóa, ổn định cấu trúc tế bào và tạo ra các loại dược phẩm có tác dụng lâu dài.
