Comment les tardigrades desséchés font-ils revivre? C’est dans leur ADN

Les tardigrades microscopiques au corps blobby – également connus sous le nom d' »ours d’eau » – sont réputés pour leur capacité à survivre dans des conditions extrêmes, semblant même revenir d’entre les morts.

Mais bien que la rusticité des tardigrades intrigue les scientifiques depuis plus de 250 ans, les mécanismes qui permettent à ces animaux de récupérer après s’être asséchés pendant une décennie ou plus sont restés un mystère.

Maintenant, une nouvelle étude révèle que des protéines spéciales codées dans l’ADN tardigrade pourraient être le secret des superpuissances de réanimation des créatures. [It’s Alive! ‘Water Bears’ Revived After 30+ Frozen Years | Video]

Les tardigrades mesurent entre 0,002 et 0,05 pouces (0,05 à 1,2 millimètres) de longueur, ils ne peuvent donc pas être vus à l’œil nu. Les petites bestioles ont des traits attachants : des corps gras et segmentés ; quatre paires de pattes potelées munies de griffes agrippantes qui ressemblent à celles d’un paresseux ; et des têtes rondes avec une bouche circulaire.

Les tardigrades vivent sur la mousse humide et les algues dans le monde entier. Les chercheurs ont découvert que les tardigrades peuvent résister à une chaleur torride et à un froid glacial, jusqu’à 300 degrés Fahrenheit (149 degrés Celsius) et aussi bas que moins 328 degrés Fahrenheit (moins 200 degrés Celsius). Les tardigrades peuvent même émerger indemnes après une exposition à l’ébullition, à la haute pression, au rayonnement et au vide de l’espace.

Les créatures survivent en expulsant l’eau de leur corps et en entrant dans un état suspendu appelé « tun ». Pendant cet état, ils rétractent leurs membres et se rétrécissent en minuscules boules desséchées, n’émergeant que lorsque les conditions potentiellement mortelles sont passées. Mais les scientifiques se sont demandé comment cela était possible, en particulier pour les tardigrades qui passent une décennie ou plus sous forme de tonneaux asséchés.

Protéines spécifiques du tardigrade

Auparavant, un sucre appelé tréhalose était considéré comme la clé de la régénération du tardigrade. Ce sucre se trouve dans d’autres types d’animaux et dans les plantes, et est connu pour jouer un rôle dans la tolérance aux conditions sèches. Cependant, des études antérieures sur la biochimie du tardigrade ont trouvé peu de preuves que ces animaux ont du tréhalose, ce qui suggère que le sucre n’est pas le principal moteur de la récupération du tardigrade.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont analysé l’activité génétique du tardigrade au fur et à mesure que les micro-animaux se desséchaient. Tout d’abord, les scientifiques ont identifié les gènes qui étaient très actifs à l’époque, puis les chercheurs ont examiné de près ce que font ces gènes.

Les résultats ont montré que certains gènes exprimaient un type de protéine unique aux tardigrades, que les scientifiques ont surnommé des protéines intrinsèquement désordonnées spécifiques au tardigrade, ou TDP. Chez certaines espèces de tardigrades, les gènes qui produisent les TDP étaient actifs tout le temps, alors que chez d’autres espèces, ces gènes n’étaient activés que sous certaines conditions.

Les TDP ont protégé les tardigrades de la même manière que le tréhalose protège les autres animaux, en formant des structures semblables à du verre qui aident à préserver les cellules qui sont dans un état déshydraté.

Les espèces de tardigrade qui avaient un approvisionnement constant en TDP réussissaient mieux à se remettre du dessèchement que les espèces qui ne produisaient pas toujours des TDP, ont écrit les chercheurs.

« Nous pensons qu’il peut le faire car il contient déjà tellement de ces protéines et n’a pas besoin de temps pour les fabriquer », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Thomas C. Boothby, boursier postdoctoral de la Life Sciences Research Foundation à l’Université de Caroline du Nord. dit dans un communiqué.

Les résultats révèlent que les méthodes biologiques utilisées pour tolérer le stress environnemental et résister à la dessiccation sont plus diverses que prévu, ont déclaré les chercheurs. Maintenant que le rôle des TDP dans la réanimation tardigrade a été identifié, d’autres utilisations des protéines pourraient être trouvées, telles que la protection des cultures vulnérables à la sécheresse ou la préservation des médicaments périssables, a déclaré Boothby dans un communiqué.

« Pouvoir stabiliser des produits pharmaceutiques sensibles à l’état sec est très important pour moi personnellement », a déclaré Boothby. « J’ai grandi en Afrique, où le manque de réfrigération dans les régions reculées est un énorme problème. Ces applications dans le monde réel sont l’une des choses qui m’ont amené à étudier les tardigrades. »

Les résultats ont été publiés en ligne le 16 mars dans la revue Cellule moléculaire.