Protein pembentuk gel dapat membantu tardigrada bertahan dalam kondisi ekstrem | Riset

Protein pembentuk gel dapat membantu tardigrada bertahan dalam kondisi ekstrem |  Riset post thumbnail image

Undian seputar Result SGP 2020 – 2021.

Protein tardigrade membentuk gel ketika mengalami dingin atau pengeringan – sebuah mekanisme yang dapat membantu hewan mikroskopis bertahan hidup dalam kondisi yang membunuh sebagian besar bentuk kehidupan lainnya.

Tardigrade sepanjang setengah milimeter adalah salah satu hewan paling tangguh di dunia. Tergantung pada spesiesnya, mereka dapat menahan suhu setinggi 150 ° C dan serendah mendekati nol mutlak, serta paparan radiasi, dehidrasi, dan bahkan ruang hampa udara. Hewan-hewan hanya masuk ke keadaan tidak aktif dan hidup kembali ketika kondisinya menjadi ramah lagi. Bagaimana tepatnya mereka melakukan ini masih belum sepenuhnya jelas.

Beberapa tahun yang lalu, para peneliti menemukan bahwa sel-sel tardigrades mengandung banyak protein yang tidak teratur secara intrinsik. Tidak seperti kebanyakan protein, mereka tidak melipat menjadi struktur 3D tetap yang memberi mereka fungsinya, melainkan ada sebagai kumpulan konformasi. ‘Kami tidak benar-benar memahami banyak tentang mode fungsional apa yang mereka adopsi, apa keuntungan membuka lipatan daripada melipat bagi organisme,’ jelas Martin Blackledge dari Institut Biologi Struktural di Prancis.

Gambar yang menunjukkan CAHS-8

Timnya kini telah menunjukkan bagaimana satu protein tardigrade membentuk gel berserat ketika didinginkan atau dikeringkan – sebuah mekanisme yang dapat melindungi protein lipat 3D agar tidak terurai dalam kondisi seperti itu. Untuk pertama kalinya, para peneliti menetapkan lebih dari 200 sinyal resonansi magnetik nuklir dalam spektrum kacau protein. Mereka menemukan bagian heliks di inti struktur yang sebaliknya fleksibel. Kemungkinan bagian ini yang bertanggung jawab untuk proses gelasi karena gulungan beberapa protein membungkus satu sama lain.

Ternyata protein yang teratur dan teratur tetap dalam bentuk lipatan fungsionalnya bahkan ketika protein yang tidak teratur menjadi gel di sekitarnya. Para ilmuwan berspekulasi bahwa bagian dari protein tardigrade yang tetap tidak teratur dalam gel berkontribusi untuk melarutkan biomolekul yang dienkapsulasi. Tepatnya bagaimana mekanisme perlindungan potensial ini bekerja – dan jika ia beroperasi dengan cara yang sama di seluruh sel – adalah subjek penelitian tim saat ini.

‘Hal besar yang ditambahkan oleh penelitian ini adalah diseksi biofisik resolusi tinggi dari protein individu – yaitu seperti apa protein yang tidak teratur ini “terlihat”,’ komentar Alex Holehouse dari Universitas Washington di St Louis, AS, yang telah mengerjakan protein yang sama selama lima tahun terakhir. Sementara studi Blackledge mendorong kemampuan ilmuwan untuk mengusulkan dan menguji model bagaimana protein ini dapat bekerja, ‘Saya tidak berpikir penelitian ini benar-benar menghubungkan pengamatan tersebut dengan mekanisme sebenarnya dari kelangsungan hidup organisme dengan cara yang kuat, tetapi juga tidak mengklaim untuk’, tambahnya.

‘Saya pikir salah satu pertanyaan besar yang sedang kami kerjakan adalah apa itu [the tardigrade] protein sebenarnya melindungi,’ kata Holehouse. Meskipun tergoda untuk berasumsi bahwa fungsi utama mereka adalah untuk melindungi protein lain dari pembukaan atau agregasi, ‘kita tidak benar-benar tahu apakah sumber utama kematian sel adalah agregasi protein atau sesuatu yang lain’, ia menunjukkan.

Sementara menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, untuk saat ini, murni untuk memuaskan keingintahuan biokimia, menerapkan mekanisme perlindungan tardigrades ke organisme lain – seperti tanaman – dapat membuat mereka lebih tahan terhadap kondisi lingkungan yang berubah dengan cepat.

Related Post