We kunnen in de toekomst misschien net zo onkwetsbaar worden als waterbeertjes

Een eerste test laat alvast zien dat de bescherming ook bij mensen kan werken.

|
21 september 2016, 2:45pm

Een schattig waterbeertje. Beeld: NPG Press/YouTube

Waterbeertjes, ook wel bekend als mosbeertjes of beerdiertjes, zijn ruige en kleine schepsels. De minuscule en ietwat griezelige diertjes, die gemiddeld minder dan een millimeter lang worden, kunnen zichzelf uitdrogen en overleven in de zwaarste omgevingen: zelfs in het vacuüm van de ruimte. Ja dat lees je goed.

Het blijft vooralsnog een raadsel hoe deze minidieren kunnen overleven in omstandigheden die dodelijk zijn voor talloze anderen. De vraag roept veel controverse op en verschillende groepen wetenschappers hebben geprobeerd er een antwoord op te vinden door het genoom van de waterbeertjes te ontleden.

Bij een nieuwe poging de beestjes te analyseren, zoals staat beschreven in Nature Communications, werd een eiwit ontdekt dat volgens onderzoekers het DNA van de waterbeertjes beschermt tegen straling. Ze stellen zelfs dat dit eiwit ooit kan worden gebruikt als verdedigingsmechanisme van andere dieren, en toonden gelijk aan dat het ook mogelijk is om het beschermende effect van het eiwit toe te voegen aan menselijke cellen.

Een waterbeertje in de natuurlijke leefomgeving, namelijk mos. Beeld: NPG Press/YouTube

Takekazu Kunieda, bioloog aan de Universiteit van Tokyo en hoofdauteur van het paper, vertelde me over de telefoon dat als de tolerantie kan worden overgedragen op andere dieren — iets waarvan hij toegaf dat het "bijna science fiction" is — dat "het leefgebied van dieren kan worden vergroot, zelfs tot in de ruimte".

De onderzoekers analyseerden het genoom van de Ramazzottius varieornatus, een van de taaiste soort waterbeertjes. Er werd vooral gezocht naar genen die alleen bij waterbeertjes te vinden zijn, en dus een verklaring kunnen zijn voor de hoge tolerantie voor extreme omstandigheden. Ze ontdekten dat veel unieke eiwitten van waterbeertjes "rijkelijk waren uitgedrukt," zo schreven ze, waarvan er zelfs eentje overeenkomsten vertoonde met het DNA dat ook wel bekend staat als Dsup, of de "Schade onderdrukker".

"We hadden het idee dat de kruising van Dsup-eiwitten met nucleair DNA zou kunnen helpen om het DNA te beschermen tegen straling," leggen de onderzoekers uit in het paper. Om dit te testen werden gekweekte menselijke cellen aangevuld met de Dsup-eiwitten en vervolgens blootgesteld aan röntgenstraling, wat het DNA beschadigde. Hieruit bleek dat de cellen minder DNA-breuken had dan normaal.

Een uitvergroot waterbeertje. Beeld: Tanaka S, Sagara H, Kunieda

"Als de Dsup wordt geïntegreerd in menselijk gekweekte cellen, dan is de beschadiging van het DNA slechts de helft van wat het normaal is door straling," legt Kunieda uit.

De onderzoekers concluderen dat de unieke eiwitten in de waterbeertjes, zoals Dsup, ervoor kunnen zorgen dat ze zo goed kunnen overleven in extreme omstandigheden.

Waterbeertjes zijn in het verleden al eerder geanalyseerd, maar niet deze precieze taaie soort. Het nieuwe onderzoek kan ook een uitkomst bieden in het recente debat onder de waterbeertjes onderzoekers, over wat ervoor zorgt dat de beestjes zo veerkrachtig zijn.

Bij de nieuwe analyse werd ook geen grote horizontale overdracht van genen gevonden in de beerdiertjes

Afgelopen jaar vonden Amerikaanse onderzoekers bij het ontleden van het genoom van een andere soort waterbeertjes (Hypsibius dujardini ) een grote hoeveelheid vreemd DNA. Ze dachten dat dit kwam door de horizontale overdracht van genen (het proces waarbij genen door het ene organisme aan de ander worden overgedragen). Maar een andere groep onderzoekers vond niet dezelfde resultaten bij het analyseren van dezelfde soort: zij concludeerden dat de bevindingen van eerste groep kunnen komen door besmetting.

Bij de nieuwste analyse is ook geen grote horizontale overdracht van genen gevonden in de waterbeertjes. Hoewel het een andere soort was, kaart Kunieda aan dat aangezien de R.varieornatus soort ontzettend taai is, de bevindingen laten zien dat horizontale overdracht van genen geen grote invloed kan hebben op de veerkracht van waterbeertjes.

De genen van waterbeertjes die worden gelinkt aan Dsup zijn nog niet eerder gevonden in andere soorten. "Onze soort is de meest radiotolerante soort van waterbeertjes, dus Dsup kan de reden zijn dat er verschil zit in de tolerantie van verschillende waterbeertjes," vertelde Kunieda.

Hij zal in de toekomst blijven zoeken, in het genoom van de waterbeertjes, naar andere interessante genen die ervoor zorgen dat de beestjes zo'n indrukwekkend beschermingsmechanisme hebben.