Десять лет назад на нашем сайте был пост PIT00330 о гениальности выживания тихоходок в любых условиях. Хотя «белок бессмертия» тихоходок CAHS12 (Cytoplasmic Abundant Heat-Soluble protein) помог оживить синтетические клетки после полного высушивания, обсуждение причин их живучести только начинает выходить на уровень многомерных биологических переменных.

В работе [1] было обнаружено, что многочисленные, находящиеся в обильном количестве в цитоплазме, терморастворимые белки CAHS, стресс-чувствительные внутренне неупорядоченные белки тихоходок, образуют гелеобразные сети, обеспечивающие структурную поддержку во время обезвоживания, тем самым позволяя осуществлять ангидробиоз. Однако механизм, посредством которого белки CAHS защищают обезвоживающуюся клеточную мембрану, остается загадкой. Используя гигантские однослойные везикулы (GUVs = giant unilamellar vesicles) в качестве модельной мембранной системы, показано, что инкапсулированный CAHS12 подвергается обратимой структурной трансформации, которая укрепляет целостность мембраны и сохраняет инкапсулированные компоненты, имитируя естественный ангидробиоз. GUVs, содержащие CAHS12, демонстрировали стабильность в течение нескольких недель и механическую прочность в условиях обезвоживания, повышенной температуры и осмотического стресса. Молекулярное моделирование предполагает, что CAHS12 образует нитевидную сеть внутри просвета везикулы, которая смягчает коллапс мембраны и сохраняет компартментальную архитектуру. Синтетические клетки, обладающие способностью к транскрипции и трансляции без участия клеток, выдерживают засуху и восстанавливают биохимическую активность, подобно состоянию покоя тихоходки. Это открытие открывает возможности применения синтетических клеток в биоинженерии и биопроизводства [1].

Совокупность молекулярных механизмов наделяет устойчивые к радиации экстремофилы исключительными способностями к выживанию в условиях экстремального ионизирующего излучения. В обзоре [2] систематически исследуется арсенал ключевых молекулярных стратегий, лежащих в основе экстремальной радиорезистентности, включая эффективные пути реагирования на повреждения ДНК и их репарации, надежные системы нейтрализации активных форм кислорода, специализированные защитные белки (например, Dsup, PprI) и скоординированные регуляторные сети. В обзоре подробно рассматриваются видоспецифические адаптации у широкого круга радиорезистентных организмов, таких как Deinococcus radiodurans, археи, лишайники, бделлоидные коловратки, Drosophila melanogaster, тараканы, Caenorhabditis elegans и тихоходки. Несмотря на сохранение основных механизмов, таких как механизмы репарации ДНК, существуют значительные межвидовые различия в антиоксидантных защитных системах и стратегиях ремоделирования клеточной структуры. На основе имеющихся данных в этом обзоре также проводится анализ конвергентной и дивергентной эволюции и количественных показателей эффективности у разных видов [2].

1. Xi, Yongkang, Jianming Mao, Samuel J. Chen, Hossein Moghimianavval, Young Jin Lee, Ayush Panda, Alexander J. Huang et al. Cytoplasmic abundant heat-soluble proteins from tardigrades protect synthetic cells under stress // Nature Communications 17, 5947 (2026). doi 10.1038/s41467-026-72328-5. Си, Юнкан, Цзяньмин Мао, Сэмюэл Дж. Чен, Хоссейн Могимианаввал, Янг Джин Ли, Аюш Панда, Александр Дж. Хуанг и др. Цитоплазматические терморастворимые белки тихоходок защищают синтетические клетки в условиях стресса.

2. Liu, Ningang, Fengmei Cui, Yang Jiao, Kaixiao Zhou, and Jian Tong. An orchestra of survival: Molecular mechanisms of radiation resistance across extremophiles // Radiation Medicine and Protection 7 (01), 1-17 (2026). doi 10.1016/j.radmp.2026.01.001. Лю, Нинган, Фэнмэй Цуй, Ян Цзяо, Кайсяо Чжоу и Цзянь Тун. Оркестр выживания: молекулярные механизмы радиационной стойкости у экстремофилов.