Ученые из Мичиганского университета и Чикагского университета представили новый способ сохранения биологических систем, вдохновленный удивительной выносливостью тихоходок — микроскопических существ, способных выживать практически без воды.
Исследователи сосредоточились на белке CAHS12, который встречается только у тихоходок. Именно он помогает их клеткам сохранять структуру при полном обезвоживании. Когда вода возвращается, защитная система растворяется, а клетка продолжает работать как обычно.
Чтобы проверить этот механизм, ученые создали синтетические клетки из липидов, белков и нуклеиновых кислот и встроили в них CAHS12. Внутрь также поместили ДНК-инструкции для производства красного флуоресцентного белка. После полного высушивания и последующей регидратации клетки снова начали синтезировать белок и светиться под микроскопом. Это подтвердило, что внутренняя биологическая «машинерия» пережила экстремальное обезвоживание.
Компьютерное моделирование показало, как именно работает защитный механизм. По мере исчезновения воды белки начинают концентрироваться возле мембраны клетки и формируют плотную трехмерную гелевую сеть. Она стабилизирует как оболочку, так и внутреннее содержимое клетки, предотвращая разрушение.
Авторы исследования считают, что технология может серьезно изменить хранение и транспортировку биологических материалов. Сегодня вакцины, ферменты и многие медицинские препараты требуют постоянного охлаждения, что делает доставку дорогой и сложной. Использование белков тихоходок потенциально позволит переводить такие системы в своеобразный «анабиоз» и хранить их при комнатной температуре.
По словам исследователей, в будущем подобные технологии могут использоваться для создания мобильных биологических «микрофабрик», способных производить лекарства прямо на месте применения или внутри организма пациента.
