V laboratoři byl nalezen mikroorganismus, který byl extrahován z sibiřského permafrostu, a po téměř 46 000 letech přirozeného spánku znovu ožil.
Uvězněn po 46 000 letech
Ve vzdálenosti přibližně čtyřiceti metrů pod povrchem, v dávném fosilním hrabu hlodavce u řeky Kolyma, izolační techniky vědců odhalily přítomnost nematody, která byla uvězněna v ledu po tisíce let. Analýza hmotnostní spektrometrie datovala okolní vegetaci na přibližně 46 000 let, tedy do doby, kdy tuto oblast ještě obývali srstnatí mamuti. Po umístění do vhodných laboratorních podmínek začal červ znovu přijímat potravu, pohybovat se a nakonec se rozmnožovat.
Popis nového druhu
Studie, publikovaná v časopise PLOS Genetics, popisuje dosud neznámý druh, kterému bylo dáno jméno Panagrolaimus kolymaensis. Tento druh patří do rodu, který je již znám svou schopností přežít v extrémních podmínkách, včetně dehydratace a chladu. Sekvenování genomu odhalilo pozoruhodnou vlastnost: organismus je triploidní, což znamená, že má tři kopie svého genetického materiálu a rozmnožuje se asexuálně. Tato kombinace mu umožňuje omezit biologické potřeby a snížit závislost na stabilním prostředí.
Kryptobióza
Obnovení normálního metabolismu vylučuje možnost jednoduchého přežití v minimálním stavu. Organismus znovu nabil své normální funkce po výjimečně dlouhém období kryptobiózy, a to bez zjevných známek buněčné degradace.
Kryptobióza je stav, kdy se téměř úplně zastaví metabolická aktivita, což bylo již pozorováno u některých nematod, vodních medvídků nebo rotiferů. U druhu P. kolymaensis identifikovali vědci molekulární mechanismy podobné těm u modelového nematoda Caenorhabditis elegans. Produkce trehalózy, ochranného cukru, a aktivace glyoxylátového cyklu přispívají k stabilizaci buněk tím, že nahrazují vodu a omezují poškození způsobené mrazem.
Vědecký význam a aplikace
Tyto cesty odpovědi na stres mají pravděpodobně dlouhou evoluční historii a sdílejí je různé linie, které se objevily dávno před moderní érou. Podobné strategie byly zdokumentovány u vodních medvídků, které dokážou přežít ve vakuovém prostředí a při silném radiaci. V rámci experimentů NASA byly posílány do vesmíru v roce 2021.
Detailní porozumění těmto mechanismům vzbuzuje zájem v oblasti lékařské kryoprezervace, zejména pro ukládání orgánů, které je v současnosti omezeno na několik hodin až dnů. Procesy inspirované kryptobiózou by také mohly nalézt applicationione v dlouhodobém vesmírném průzkumu, kde zůstává výzvou uchování buněk, tkání nebo biologického materiálu, zvláště pro plánované mise na Mars a dál.
