I segreti della super-resistenza dei tardigradi svelati dal DNA di una nuova specie appena scoperta

Sono animali piccolissimi, spesso invisibili a occhio umano, eppure resistono a condizioni estreme che distruggerebbero qualsiasi altro essere vivente. Stiamo parlando naturalmente dei famosi tardigradi, conosciuti anche come "orsetti d'acqua". Questi piccoli invertebrati a otto zampe, sono famosi per la loro incredibile capacità di sopravvivere a situazioni apparentemente impossibili: dallo spazio aperto alla completa disidratazione. Ma ora, grazie a una nuova ricerca condotta da un team di biologi in Cina, siamo più vicini a capire i segreti di alcuni dei loro superpoteri.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, ha messo sotto la lente d'ingrandimento una nuova specie di tardigrado scoperta di recente nella provincia cinese di Henan. Gli scienziati hanno battezzato questa specie Hypsibius henanensis e, dopo aver sequenziato il suo DNA, lo hanno studiato nei minimi dettagli, trovando indizi preziosi che potrebbero spiegare la capacità di questi animali di resistere a dosi elevatissime di radiazioni, fino anche 1.000 volte superiori a quelle letali per un essere umano.

Com'è fatto il DNA dei tardigradi

La storia è iniziata sei anni fa, quando i ricercatori hanno individuato per la prima volta questa nuova specie tra le campagne della provincia di Henan. La scelta di sequenziare il genoma di H. henanensis si è però rivelata illuminante: sono stati individuati ben 14.701 geni, e circa il 30% di questi è presente solo tra i tardigradi, suggerendo che l'evoluzione ha dotato questi invertebrati di caratteristiche genetiche davvero peculiari e uniche tra gli animali.

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Il passo successivo è stato mettere alla prova il DNA di H. henanensis esponendolo a radiazioni gamma, che di solito danneggiano irrimediabilmente il materiale genetico degli esseri viventi. L'obiettivo era capire in che modo questi tardigradi riescano a sopravvivere e addirittura prosperare in presenza di radiazioni che, per la maggior parte delle forme di vita, risultano letali. Dai risultati degli esperimenti, i ricercatori sono riusciti a individuare tre fattori chiave che spiegano la super-resistenza del DNA dei tardigradi alle radiazioni.

Due armi segrete per riparare il DNA danneggiato

Le radiazioni gamma danneggiano il DNA colpendo le molecole e causando la rottura della doppia elica. In casi gravi, questo tipo di danno può portare alla formazione di tumori o alla morte cellulare. Ma H. henanensis possiede un asso nella manica: una proteina esclusiva dei tardigradi, chiamata TRID1, che interviene rapidamente per riparare i danni al DNA. Grazie a questo meccanismo, il tardigrado può sopravvivere anche a dosi di radiazioni che causerebbero gravi danni, se non la morte, a tutti gli altri esseri viventi.

Inoltre, quando i tardigradi vengono esposti alle radiazioni, alcuni geni si attivano e producono due proteine fondamentali per la sintesi mitocondriale di ATP, il "combustibile" che fornisce energia alle cellule. Tuttavia, queste proteine non si limitano a garantire l'energia necessaria alla sopravvivenza cellulare, ma svolgono anche un ruolo aggiuntivo di supporto nella riparazione del DNA, potenziando ulteriormente le capacità di recupero dell'organismo.

Un gene prezioso "preso" dai batteri

L'ultimo tassello del puzzle è la capacità del tardigrado di ridurre al minimo i danni causati dalle radiazioni producendo un gran numero di proteine antiossidanti. Queste proteine neutralizzano i radicali liberi, molecole reattive che possono danneggiare le cellule, prima che possano causare problemi. In questo modo, H. henanensis riesce a proteggere le sue cellule dagli effetti negativi delle radiazioni e a mantenere intatte le sue funzioni vitali. Questa capacità è stata probabilmente acquisita da un gene trasferitosi orizzontalmente dai batteri ai tardigradi.

L'analisi dettagliata del genoma di questa nuova specie, potrebbe ora aprire anche la strada a nuove applicazioni biotecnologiche, come la protezione delle cellule umane dai danni causati dalle radiazioni o dallo stress ossidativo, potenzialmente utile in ambiti che vanno dalla medicina spaziale alla lotta contro l'invecchiamento. Tutto questo, grazie creature minuscole, apparentemente semplici e che sembrano provenire da un altro mondo, ma che continuano a sorprendere gli scienziati con le loro incredibili capacità.