Želvušky jsou téměř nesmrtelné – a vědci teď přenesli jejich geny do lidských

Želvušky jsou maximálně 1 milimetr velcí prakticky nezničitelní bezobratlí. Dokáží přežít opakované zahřátí na 150 stupňů Celsia, několik hodin v kapalném héliu s teplotou blízkou absolutní nule nebo tisíckrát silnější radioaktivitu než člověk. A při tom všem jsou „medvídkovsky“ roztomilé. Nové výzkumy ale ukazují, že mají potenciál pomoci celému lidstvu.

  • Po celé planetě se vyskytuje asi 1000 druhů želvušek, v České republice jich máme přibližně 110 druhů.

Superhrdinské schopnosti želvušek jsou vědcům známé už dlouhá léta – ale v poslední době se podařilo objevit mnoho dalších důkazů jejich nezničitelnosti. Želvušky přitom žijí nejčastěji v mechu, takže by se mohlo zdát, že takové vlastnosti ani nepotřebují.

Už krátce po jejich objevení na konci 19. století začali francouzští biologové zjišťovat, že želvušky jen tak nezabijí. Již první pokusy ukázaly, že v normální vařící vodě je neuvaříte: při experimentech přežívaly teplotu až 120 stupňů Celsia, později při dalších pokusech některé druhy dokázaly zvládnout žít i ve vodě horké 150 stupňů.


Stejně bezproblémově však odolávaly i opačnému extrému – mrazu. Dospělé želvušky přežily i zchlazení na teplotu blízkou absolutní nule (272,8 stupňů pod nulou).

A chlad zvládají i dlouhodobě: Japonci nechali dvě želvušky ve zmraženém stavu při teplotě minus dvacet stupňů po dobu 20 let – po rozmrazení se obě vrátily k normálnímu životu, a jedna se dokonce bez problémů rozmnožila.

Želvušky jsou také odolné ultrafialovému záření a snesou nadměrnou koncentraci různých dusivých plynů, vystavení methylbromidu i etanolu po dobu několika minut.

Ještě pozoruhodnější schopnost odhalili japonští vědci roku 2008: testovali, jak velký tlak želvušky přežijí. Výsledek byl překvapením: 7,5 gigapascalů, které snášely až 6 hodin, totiž odpovídá tlaku 180 kilometrů pod povrchem Země.

To japonské biology vedlo k dalším pokusům: vystavovali želvušky záření – jak radioaktivnímu, tak ultrafialovému. V obou případech snášely mnohem větší dávky než jakýkoliv jiný mnohobuněčný organismus.

Vyvrcholením celé řady experimentů na želvuškách bylo jejich vypuštění do vesmíru – do volného vesmíru bez jakékoliv ochrany. Stalo se to roku 2007 v rámci mise 6/Foton–M3, v níž byly želvušky vystaveny všemu, co vesmír nabízí: přímé radiaci, vysokým teplotám i vakuu. Po návratu na Zemi se většina vrátila k aktivnímu životu: byly schopné příjmu potravy, růst i rozmnožovat se.

V roce 2011 pak byly želvušky vyneseny do vesmíru podruhé, tentokrát v americkém raketoplánu Endeavor. Během tohoto pokusu čelily různým hladinám ionizujícího záření.

Zkoumané želvušky vykazovaly velmi vysokou míru přežití bez ohledu na stav beztíže a kosmické záření. Samice kladly vejce normálního tvaru, která se byla schopna vylíhnout, a novorození jedinci byli zcela normální.

Tajemství nesmrtelnosti

Želvušky využívají triku, jemuž se říká kryptobióza. V tomto stavu se zapouzdří a jejich těla se stávají neproniknutelnou pevností. Ale zdá se, že to není zdaleka jediný trumf, který tito drobní tvorové mají.

V nové studii vydané v odborném časopise Nature Communications popsali japonští genetici, že si želvušky vyvinuly unikátní protein, který chrání jejich DNA před poškozením radiací. Ta se pod jeho ochranou nerozpadá, ale drží při sobě.

S tímto specifickým proteinem pak genetici experimentovali – transplantovali ho do lidských buněk. Výsledek: i v lidských buňkách pak tato ochrana DNA fungovala; poškození se snížilo až o 40 procent.

  • Předchozí zkoumání DNA želvušek naznačovala, že až šestina jejich DNA je vypůjčená od ostatních druhů zvířat. Japonský výzkum tuto teorii vyvrátil - zřejmě šlo jen o nečistoty ve vzorcích.

Součástí tohoto výzkumu bylo také rozluštění genomu želvušky s mnohem větší přesností, než se to podařilo v minulosti.

Tento genom v sobě ukrývá mnoho dalších triků, které pomáhají přežívat ve zcela nehostinných podmínkách. Jedním z nich je například velké množství nástrojů, jimiž si želvušky mohou opravovat poškozené části DNA.

Objev nabízí v budoucnu celou řadu praktických aplikací: jak u genetických terapií, tak v transgenetice. Vědci zatím nezkoušeli aplikovat výše popsaný protein do živých organismů, ale pochopitelně o tom již uvažují.

Jaké aplikace se nabízejí?

  • Vylepšení lidské DNA by mohlo usnadnit cesty vesmírem: radiace je jednou z největších překážek cesty lidské posádky na Mars a případně dále.
  • Přenesení některých charakteristik želvušek na jiná zvířata by mohlo pomoci s jejich odolností vůči řadě rizikových faktorů. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čeští vědci při zatmění Slunce odhalili koronální díru. Může ovlivňovat magnetické pole Země

Nové obrazy sluneční koróny pořízené během letošního srpnového zatmění Slunce odhalily koronální díru, která může prostřednictvím rychlého slunečního větru ovlivnit magnetické pole Země, ale také vírové struktury přezdívané „smoke rings“.
před 2 hhodinami

Hitler nemá alibi na dobu smrti své neteře, tvrdí historik

Nové dokumenty nalezené v mnichovských archivech zpochybňují alibi Adolfa Hitlera na dobu smrti jeho neteře Geli Raubalové. Podle časopisu Der Spiegel našel badatel Harald Sandner úmrtní záznam, podle kterého se tělo Raubalové v Hitlerově bytě našlo už 18. září 1931. Podle dosavadních úředních záznamů to bylo až o den později, kdy byl pozdější nacistický diktátor už na cestě z Mnichova do Norimberku.
před 3 hhodinami

El Niňo může do února přispět k úmrtí více než 450 tisíc lidí, varují vědci

Letošní silný klimatický jev El Niňo může do února příštího roku přispět k úmrtí více než 450 tisíc lidí v důsledku veder, odhadují klimatologové. Vyplývá to ze závěrů studie vědců z Climate Impact Lab a několika univerzit, uvedl list The Guardian.
před 5 hhodinami

NASA objevila „ohnivou amébu“. Žije v teplotách, které by přežít neměla

Až doposud vědci předpokládali, že složitější organismy nejsou schopné přežívat a rozmnožovat se při teplotách nad 60 stupňů Celsia, protože to nezvládnou jejich buňky. Překvapivý objev z Kalifornie ale naznačuje, že to možné je.
před 5 hhodinami

V Brně testují lepidlo na zlomeniny. Inspiroval ho sliz mušlí

S léčbou tříštivých zlomenin by v budoucnu mohlo pomoci kostní lepidlo, které v současné době testují vědci z výzkumného centra CEITEC Vysokého učení technického v Brně. Jednotlivé úlomky kosti se pomocí něj dají přilepit na své místo, poté se lepidlo postupně samo vstřebá a rozloží na látky, které se v těle běžně vyskytují. Lékaři navíc mohou do lepidla přidat také antibakteriální a hojivé látky.
před 7 hhodinami

AI agent pronikl na australský vládní portál

Australský premiér Anthony Albanese oznámil, že agent umělé inteligence (AI) vyvinutý americkou společností OpenAI v červnu pronikl na australský vládní portál se zdravotními údaji. Získal neoprávněný přístup k veřejným i neveřejným souborům, informovala o tom agentura Reuters. Jedná se pravděpodobně o první známý případ, kdy agent AI hacknul vládní webovou stránku.
před 8 hhodinami

Vědci popsali kleptoparazitismus u delfína Bublinky

Mořští biologové narazili na chování delfínů, které doposud neznali. Zjistili, že jeden sledovaný kytovec spoří energii tím, že neloví ryby, ale získává od nich jen obsah jejich žaludků. Jde o první dobře zdokumentovaný případ kleptoparazitismu neboli krádeží potravy u kytovců.
před 9 hhodinami

V atmosféře Venuše by mohly žít české houby, naznačuje mezinárodní studie

Pokud by na Venuši existoval život, mohlo by se jednat o houby podobné těm, které se vyskytují v České republice. Naznačuje to nová studie, jejíž autoři zkoumali organismy schopné žít v kyselině sírové.
před 22 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.