수천 년 동안 영구 동토층에 묻혔다가 휴면 중인 다세포 생물의 선충이 처음으로 부활했습니다.
러시아 팀이 만든 아주 흥미로운 발견에서 연구원, 고대 약 42,000년 전 시베리아 영구동토층에 굳었다가 그 이후 얼어붙었던 회충(선충이라고도 함)이 다시 살아났습니다. 그들은 후기 홍적세 시대(빙하기)에 존재했으며 그 이후로 동결되었습니다. 영구 동토층은 적어도 XNUMX년 이상 지속적으로 물의 어는점(섭씨 XNUMX도) 이하에 머무르는 땅입니다. 이러한 영구 동토층은 대부분 북극 및 남극 지역과 같은 높은 고도에 위치하고 있습니다. 행성. 본 연구에서는 러시아에서 가장 추운 지역인 야쿠티아(Yakutia)라고 불리는 북동부 지역의 추운 땅에서 영구 동토층의 샘플을 채취했습니다. 암컷 회충 두 마리가 있었다. 되살아 난 약 300마리의 회충이 들어 있는 커다란 얼음 덩어리에서 나온 것입니다. 두 마리의 벌레 중 한 마리는 약 32,000년 된 것으로 생각되며(탄소 연대 측정 기준) 영구 동토층의 지하 100피트에 있는 다람쥐 굴에서 채취한 토양 샘플에서 채취한 것입니다. 약 47,000년 된 것으로 추정되는 다른 하나는 알라제야 강 근처 표면에서 불과 11피트 아래 빙하 퇴적물에 박혀 있는 채로 발견되었습니다. 영구 동토층 퇴적물에는 다양한 단세포 유기체가 포함되어 있습니다. 박테리아, 녹조류, 효모, 아메바, 이끼 – cryptobiosis에서 수천 년 동안 생존합니다. 크립토바이오시스(Cryptobiosis)는 유기체가 탈수, 결빙, 산소 부족과 같은 적대적인 환경 조건에 대처할 때 입력되는 대사 상태로 정의됩니다. 이러한 단세포 유기체는 장기간 자연적으로 성장한 후 다시 자라는 것으로 나타났습니다.냉동보존'. 냉동보존은 생물학적 살아있는 세포소기관, 세포 및 조직을 극저온에서 냉각시켜 보존 및 유지할 수 있는 과정입니다. 이 절차는 세포의 미세한 내부 구조를 보존하여 더 나은 생존과 기능을 유지합니다.
이 연구는 도클레이디 생물 학적 과학 처음으로 벌레와 같은 다세포 유기체가 잠복 상태로 들어가 북극의 영구 동토층 퇴적물에서 얼어붙은 상태를 유지하는 능력을 보여줍니다. 샘플을 분리하여 약 -20℃의 실험실에 보관했습니다. 샘플을 해동(또는 "해동")하고 성장을 촉진하기 위해 농축 배양물을 포함하는 페트리 접시에서 약 섭씨 20도까지 예열했습니다. 몇 주 후, 42000마리의 회충이 '가장 긴 낮잠'에서 깨어나 정상적인 움직임과 같은 삶의 징후를 보이기 시작했고 심지어 식사를 찾기 시작했습니다. 이것은 이러한 선충에 의한 일부 '적응 메커니즘' 때문에 가능한 것으로 간주될 수 있습니다. 한 쌍의 벌레는 지구상에서 가장 오래된 생명체라고 할 수 있으며 평균 연령은 XNUMX년입니다!
이 연구는 자연 냉동보존 조건에서 장기간의 크립토바이오시스에서 생존할 수 있는 다세포 유기체의 능력을 분명히 보여줍니다. 또 다른 독특한 요소는 이전의 모든 연구에서 선충류가 영하의 온도와 같은 극한 환경에서 최소 25년 동안 생존할 수 있음을 보여주었기 때문에 이 가설이 기록적인 시간 규모에서 처음으로 입증되었다는 것입니다. 인간을 포함한 다른 다세포 유기체도 극저온 보존에서 살아남을 수 있다는 강력한 가능성이 있습니다.
이제는 불임이 되더라도 아이를 낳기 위해 난자나 정액을 '동결'하는 것이 일반적인 관행이지만. 그러나 연구 수행에 매우 유용한 줄기 세포 및 기타 조직은 이 과정을 통해 보존될 수 없습니다. 따라서 다양한 생물학적 샘플을 성공적으로 동결 보존하는 것은 향후 임상 적용이나 인체 실험에 매우 중요합니다. 이 기술은 우수한 동결 보호제(생물학적 조직을 동결 손상으로부터 보호)와 더 나은 온도를 사용하여 지난 수십 년 동안 강화되었습니다. 냉동 및 해동 과정을 더 잘 이해하면 냉동 보존에 대한 이해를 높일 수 있습니다. 극저온 냉동은 논란의 여지가 있는 주제로 남아 있으며 공상과학 소설에 더 가깝습니다. 유기체가 수천 년 동안 '잠자고' 있다가 다시 살아난다는 이야기는 당혹스럽고 초현실적입니다. 이 연구를 보면 적어도 웜의 경우 실제적이고 자연적으로 발생하는 과정이 될 수 있는 것 같습니다. 유기체에 물리적 손상이 없고 냉동 환경에서 무결성이 유지된다면 해동이 가능해야 합니다. 약 250년 전, 같은 그룹의 연구자들이 XNUMX억 XNUMX천만 년 된 소금 결정체 내부에 묻힌 단세포 박테리아에서 포자를 뽑아 다시 되살렸지만, 작업은 여전히 진행 중이며 더 많은 증거가 필요합니다. 예를 들어 벌레가 사용하는 이러한 적응 메커니즘은 냉동 의학 및 냉동 생물학 분야에서 과학적으로 중요할 수 있습니다.
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출처
Shatilovich AV et al 2018. 콜리마 강 저지대의 후기 홍적세 영구동토층에서 생존 가능한 선충. 독 레이디 생물 과학. 480(1). https://doi.org/10.1134/S0012496618030079
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