Bjørnedyr
Det finnes omtrent 1 200 dokumenterte bjørnedyrarter.
Den mest hardføre er tidevannsbjørnedyret, Echiniscoides sigismundi.
Bjørnedyret er vanligvis 80 til 500 my lang. En millimeter tilsvarer 1 000 my. Det finnes noen arktiske arter som er nesten en hel millimeter lange.
(Kilde: Reinhardt Møbjerg Kristensen)
via GIPHY
Bjørnedyret er virkelighetens Supermann. Det tåler ekstrem varme, iskalde temperaturer og kosmisk stråling takket være en spesiell overlevelsesmekanisme som kalles kryptobiose.
Høsten 2015 kunne verdens mest seiglivede dyr, det mikroskopiske bjørnedyret, feire en sensasjon.
Ikke bare kan det ekstreme kreket overleve total uttørking, isende kulde og kosmisk stråling.
En studie publisert i PNAS viste at bjørnedyret hadde hele 17 prosent fremmed DNA i seg, altså DNA som det måtte ha fått fra andre organismer uten å reprodusere seg med dem.
– Det fremstod som litt av en sensasjon. De 17 prosentene var mye mer enn forskning har vist i noen annen dyregruppe, sier førsteamanuensis ved Biologisk Institut på Københavns Universitet, Nadja Møbjerg.
Til sammenligning har primater omtrent en halv prosent fremmed DNA.
Men nå må sensasjonen antakelig avblåses.
En ny PNAS-studie tyder på at bjørnedyret bare har maksimalt 1–2 prosent DNA fra andre organismer, konkluderer de britiske forskerne som står bak studien.
Dermed er det fremdeles et mysterium hvor bjørnedyret får superkreftene sine fra.
DNA-prøver var forurensede
Prøven som i den første studien dannet grunnlaget for konklusjonen om bjørnedyrets ekstreme DNA, viste seg å være forurenset.
– Bjørnedyrene er helt sikkert superinteressante, og de klarer seg veldig godt i de ekstreme miljøene de lever i. Men det er ikke fordi de har en mye bakteriegener i genomet sitt.
– Det er noen andre ting som gjør seg gjeldende – noe som har utviklet gjennom mange millioner år, sier Møbjerg. Hun forsker selv på bjørnedyrets ekstreme overlevelsesmekanismer.
Det er vanskelig å unngå forurensning av prøvene, først og fremst fordi bjørnedyrene er så små.
Derfor skal det en veldig liten mengde andre organismer til før de utgjør en stor del av DNA-materialet.
– Det er spesielt en risiko hvis forskerne tar ut DNA fra en hel gruppe bjørnedyr på en gang, sier bjørnedyrsforsker Dennis Krog Persson etter å ha lest det nye studien:
– Når jeg jobber med bjørnedyr, gjør jeg det med ett bjørnedyr av gangen. I disse studiene har de tatt ut DNA fra mange dyr på en gang.
– Det er bakterier i tarmen til bjørnedyrene, men også på overflaten deres. Jo flere bjørnedyr du har med, jo flere bakterier vil det også bli, sier Persson.
Han er postdoktor på Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet. For tiden han ved Department of Organismic and Evolutionary Biology ved Harvard University.
Forskerne har nok vært litt raske med å konkludere fordi de gjerne vil ut med bjørnedyrgenomet, tror Persson.
Nøkkelen: sjelden overføring av gener?
I den nye studien er mengden av fremmed DNA i bjørnedyrets genom altså nedjustert til maksimalt 1–2 prosent i stedet for 17 prosent.
Det fremmede DNA-et stammer fra det som forskerne kaller «horisontal genoverføring.
– Det vi normalt ser, kaller vi for vertikal genoverføring. Det er det som skjer når en organisme reproduserer seg seksuelt. Horisontal genoverføring skjer som regel hos bakterier.
– Dette er en celle-til-celle-kontakt hvor de skaper en form for overføringskanal, sier Persson.
Horisontal genoverføring til flercellede organismer som bjørnedyr er litt av en sjeldenhet, ifølge postdoktor Kenneth Agerlin Halberg, som har lest den nye studien, men ikke deltatt i den:
– Det er veldig sjeldent, og når det skjer, er det ikke funksjonelt DNA. Det vil si at det er DNA som finnes i dyret, men som aldri kommer til uttrykk, sier han. Halberg er postdoktor ved Biologisk Institut ved Københavns Universitet, men for tiden jobber han ved Institute of Molecular, Cell & Systems Biology ved University of Glasgow.
Hvis bjørnedyret hadde hatt 17 prosent fremmed DNA, ville ikke dette alene være nok til dyret de spesielle evnene det har, sier Dennis Krog Persson:
– Det må flere elementer til før et gen som blir tilført en organisme, faktisk kan uttrykkes til noe. Selv om det kommer et gen inn, kan det ikke automatisk bli oversatt til et protein.
– Det er mange andre ting som også må tilpasses, sier han.
Nærmere å forstå bjørnedyrets ekstreme evner
Alt tyder altså på at bjørnedyrets misunnelsesverdige overlevelsestriks ikke stammer fra mystisk bakterie-DNA.
Likevel er forskerne positive til de nye resultatene.
– Det åpner for at forskere kan gjøre sammenlignende studier. Den arten av bjørnedyr som de her har undersøkt, kan ikke spesielt mye.
Men kanskje vi kan sammenligne dette genomet med noen av dyrene som er virkelig sterke kryptobioter. Det er de som virkelig tåler høye saltkonsentrasjoner og å bli tørket ut og frosset – og vi kan finne ut om det er litt forskjell på dem – da vil vi være nærmere å forstå hvilke mekanismer som ligger bak kryptobiosen, sier Nadja Møbjerg.
Ifølge Kenneth Agerlin Halberg vil studien få avgjørende betydning for fremtidig bjørnedyrforskning.
– Det nypubliserte bjørnedyrgenomet vil være et fantastisk verktøy i forsøket på å skille ut hvilke gener og mekanismer som er ansvarlige for den ekstreme overlevelsen.
Det er ingen tvil om at denne studien vil være med på å drive fram bjørnedyrforskningen i fremtiden, sier han.
Gåten om kryptobiose må løses
Bare fantasien setter grenser for mulighetene til å utnytte det forskerne kaller kryptobiose, bjørnedyrets egen overlevelsesmekanisme, ifølge Dennis Krog Persson:
– Kryptobiose er forskjellige ting. Det er toleranse overfor både uttørking, nedfrysing og stråling.
– Stråling i seg selv er jo veldig interessant fordi vi kanskje kan bruke bjørnedyrets evner til beskyttelse overfor stråling i forbindelse med romforskning.
Når vi sender astronauter ut i rommet, blir de utsatt for veldig kraftig stråling. Kanskje det er mulig å bruke det til å lage en form for genterapi som gjør astronautene mer motstandsdyktige overfor stråling, spekulerer forskeren.
– Foreløpig er det fantasi, men det er kanskje bare et spørsmål om tid før det blir virkelighet, sier Persson og fortsetter:
– Vi kan kanskje bruke bjørnedyrenes evne til å tåle uttørking til å tørke ut organer så de bli lettere å oppbevare og ikke blir ødelagt.
– Det er virkelig mange spennende perspektiver hvis vi kan løse gåten, sier Persson.
© Videnskab.dk. Oversatt av Marianne Nordahl for forskning.no
