Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Tardigrades, juga dikenal sebagai beruang air, biasanya hidup di lingkungan paling menantang di Bumi. Hewan mikroskopis ini sangat tidak biasa sehingga mereka telah berkeliling dunia Stasiun ruang angkasa Internasional Mencari.

Ketika keadaan menjadi sulit, makhluk yang sangat kuat ini mampu memasuki bentuk mati suri, yang disebut “keadaan tun”. Selama beberapa dekade. Kini, para peneliti mengatakan mereka telah menemukan mekanisme misterius yang mengaktifkan mode bertahan hidup pada hewan – dan penelitian tersebut dapat berdampak pada manusia – Menurut sebuah studi baru.

Di bawah tekanan dalam kondisi dingin ekstrem atau kondisi lingkungan ekstrem lainnya, tubuh tardigrada menghasilkan radikal bebas oksigen yang tidak stabil dan elektron tidak berpasangan, juga dikenal sebagai spesies oksigen reaktif, yang dapat merusak protein dan DNA tubuh jika terakumulasi secara berlebihan. (Ya, stres oksidatif ini adalah peristiwa fisiologis yang sama yang dialami manusia Saat stres Mengapa para ahli kesehatan menyarankan untuk makan makanan dalam jumlah besar… Blueberry dan makanan antioksidan lainnya Ketika Anda mengalami minggu yang berat di tempat kerja.)

Para peneliti menemukan bahwa mekanisme kelangsungan hidup dimulai ketika sistein, salah satu asam amino yang membentuk protein dalam tubuh, bersentuhan dengan radikal bebas oksigen dan teroksidasi. Proses ini merupakan sinyal yang membuat tardigrade mengetahui bahwa sudah waktunya memasuki mode perlindungan. Radikal bebas, bisa dikatakan, menjadi palu yang digunakan untuk menghancurkan kaca alarm kebakaran.

Hasilnya dipublikasikan pada 17 Januari di jurnal Satu ditambah.

Wahyu ini pada akhirnya dapat membantu mengembangkan materi yang dapat membantu Menanggapi kondisi ekstrim seperti luar angkasa Smithers, penulis utama studi tersebut dan peneliti pascadoktoral di Dana-Farber Cancer Institute dan Harvard Medical School di Boston, atau pengobatan yang dapat melucuti sel kanker.

di dalam Habitat yang tak kenal ampun Tardigrades sama beragamnya seperti Antartika, puncak gunung, dan lubang laut dalam Suhu ekstrim Atau kekeringan akan mencabut kedelapan lengan mereka dan mengurangi jumlah air yang mereka simpan.

Tardigrades menyusut hingga seperempat dari ukuran normalnya. Invertebrata linier dan agak tebal berubah menjadi bola pelindung dan kering dalam keadaan toon, tempat mereka bersembunyi di lingkungan yang dapat membunuh sebagian besar bentuk kehidupan lainnya.

Smithers dan peneliti di University of North Carolina di Chapel Hill dan Marshall University di Huntington, West Virginia, mengatakan mereka pertama kali mulai menyelidiki fenomena ini berkat semakin banyak literatur yang menunjukkan bahwa sistein terlibat dalam memicu proses kejang.

“Ketika kami melihat daftar semua kondisi gila yang membuat tardigrada dapat bertahan hidup – ruang angkasa, dalam ruang hampa, konsentrasi garam yang tinggi seperti ketika lautan mulai menguap – satu hal yang benar-benar menghubungkan semua hal ini adalah spesies oksigen reaktif, ” katanya. Smithers. “Itu sebenarnya adalah momen eureka.”

Selama dekade terakhir, para peneliti mulai menyadari bahwa spesies oksigen reaktif, radikal bebas yang pernah dianggap sebagai “masalah”, kata Smithers, mungkin “sangat penting bagi tubuh kita untuk berfungsi dan mampu beradaptasi terhadap berbagai tekanan.”

Penelitian sebelumnya mengatakan bahwa alih-alih radikal bebas membantu memulai proses penyesuaian sebagai perlindungan terhadap pemicu stres, tardigrada malah melindungi diri dari radikal bebas. Smithers dan rekan-rekannya menemukan bahwa produksi radikal bebas dalam tubuh justru merupakan bagian dari proses membantu tardigrade melindungi dirinya dengan meringkuk menjadi bola keras yang tahan terhadap panas ekstrem, dingin, atau faktor lingkungan lainnya.

“Kami mendapat gagasan (bahwa) mungkin spesies ini memberi sinyal kepada tardigrada untuk memasuki kondisi kendali mereka,” katanya.

Sebelum menyiapkan proses yang lebih panjang yang digunakan dalam penelitian ini, Smithers mengundang seorang mahasiswa sarjana untuk membantunya menjalankan eksperimen cepat dan menguji hipotesis awalnya tentang spesies oksigen reaktif dan peran mereka dalam memulai pembentukan tun.

Smithers meminta siswa tersebut untuk pergi ke apotek dan membeli peroksida, sebuah radikal bebas yang umum. Saat Smithers menyaksikan eksperimen tersebut melalui FaceTime, siswa tersebut menjatuhkan sedikit peroksida ke beruang air untuk melihat apa yang akan terjadi.

“Tiba-tiba, dia mulai menekan. Kakinya mulai masuk ke tubuhnya. Itu mulai berkontraksi. Itu menjadi lemparan sempurna yang kami harapkan,” kata Smithers.

Penelitian tidak hanya dilakukan untuk mengetahui bagaimana hewan bertahan hidup di lingkungan keras yang sering mereka tinggali. Smithers mengatakan temuan ini dapat membantu para peneliti mengembangkan bahan yang dapat merespons kondisi ekstrem – seperti peralatan pemadam kebakaran yang dapat menciptakan penghalang pelindung. Ketika kondisi menjadi terlalu keras – atau pengembangan pengobatan kemoterapi yang lebih baik untuk menghancurkan tumor ganas dengan menonaktifkan tindakan perlindungan yang membuat pembunuhan sel kanker menjadi sangat sulit.

Temuan ini menggairahkan Dr. William R. Miller, asisten profesor peneliti di Universitas Baker di Baldwin City, Kansas. Miller yang pernah mempelajari dan menulis tentang tardigrada tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Akan sangat bagus untuk menemukan cara lain agar mekanisme ini dapat digunakan untuk mengendalikan kanker,” kata Miller.

Miller mengatakan dia terkesan dengan kemampuan Smithers dalam membayangkan cara penelitian tardigrade dapat diterapkan dalam penelitian kanker dan bidang lainnya. Ia mengatakan diperlukan “tingkat nalar dan pemikiran yang lebih tinggi untuk menemukan transfer suatu teknologi atau sekumpulan benda ke teknologi yang letaknya sangat jauh. Kita memerlukan lebih dari itu.”

Jenna Schnewer Dia adalah penulis lepas, editor, dan produser audio di Anchorage, Alaska yang (kebanyakan) berfokus pada sains, seni, dan perjalanan.