Verdens vildeste dyr er blevet lidt mindre vildt
Det mikroskopiske bjørnedyr er kendt som en af verdens mest hårdføre overlevere. I 2015 kunne det så tilføje endnu en sensation til CV’et. Men den holder ikke alligevel, viser et nyt studie.

Ifølge det nye studie har dyret maksimalt 1-2 procent fremmed DNA - ikke 17 procent, som et tidligere studie ellers antydede. Til sammenligning har primater omkring en halv procent fremmed DNA. (Foto: <a href="https://www.flickr.com/photos/katexic/22318923511/in/photostream/" target="_blank">Katexic Publications, Flickr, Creative Commons</a>)

I efteråret 2015 kunne verdens mest sejlivede dyr, det mikroskopiske bjørnedyr, fejre en sensation.

Ikke alene kan det ekstreme kræ overleve total udtørring, isnende kulde og kosmisk stråling. Et studie publiceret i tidsskriftet PNAS viste, at bjørnedyret havde hele 17 procent fremmed DNA i sig, altså DNA, som det har fået fra andre organismer uden at reproducere sig.

»Det fremstod som lidt af en sensation. De 17 procent var meget mere, end hvad der ellers er blevet rapporteret i nogle dyregrupper,« siger lektor på Biologisk Institut på Københavns Universitet Nadja Møbjerg.

Men nu er sensationen afblæst.

Det mikroskopiske bjørnedyr er virkelighedens Superman. Det kan tåle ekstreme varmegrader, isnende kulde og kosmisk stråling takket være en helt særlig overlevelsesmekanisme kaldet kryptobiose. (Video: GIPHY)

Et nyt PNAS-studie viser, at bjørnedyrets DNA formentlig ikke er så sensationelt alligevel. Faktisk stammer maksimalt 1-2 procent af bjørnedyrets DNA fra andre organismer, konkluderer de britiske forskere bag det nye studie. Dermed er det igen et mysterium, hvor bjørnedyret henter sine superkræfter fra.

DNA-prøver var forurenede

Prøven, som dannede grundlag for bjørnedyrets ekstreme DNA, viste sig at være forurenet.

»Bjørnedyrene er helt sikkert super interessante, og de kan en masse i forhold til de ekstreme miljøer, som de lever i - men de kan det ikke, fordi de har en masse bakteriegener i deres genom. Det er nogle andre ting, som gør sig gældende. Nogle ting, som de har udviklet gennem mange millioner år,« siger Nadja Møbjerg, som selv forsker i bjørnedyrets ekstreme overlevelsesmekanismer.

Det er dog svært at undgå forurening af prøverne, primært fordi bjørnedyrene er så små. Derfor skal der en meget lille mængde andre organismer til, før de udgør en stor del af DNA-materialet. Det er især en risiko, hvis man tager DNA ud af en hel gruppe bjørnedyr på én gang, fortæller bjørnedyrsforsker Dennis Krog Persson efter at have læst det nye studie:

Fakta

Der findes omkring 1.200 dokumenterede bjørnedyrsarter.

Den mest hårdføre er tidevandsbjørnedyret, Echiniscoides sigismundi, som kan klare alle fire former for kryptobiose.

De fire former for kryptobiose er: anhydrobiose, osmobiose, anoxybiose og kryobiose.

Bjørnedyr måler typisk omkring 80 til 500 my. En millimeter er 1.000 my. Dog findes der nogle arktiske arter, som måler næsten en millimeter.

Kilde: Reinhardt Møbjerg Kristensen

»Når jeg arbejder med bjørnedyr, gør jeg det med et bjørnedyr ad gangen. I de her studier har de taget DNA ud fra en masse dyr på én gang. Der er bakterier både i tarmen på bjørnedyrene, men også på deres overflade, og jo flere bjørnedyr, du har med, des flere bakterier vil der også være,« siger Dennis Krog Persson, som er postdoc på Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet og i øjeblikket arbejder ved Department of Organismic and Evolutionary Biology på Harvard University.

»De har nok været lidt hurtige til at komme med nogle konklusioner, fordi de gerne vil ud med det her genom,« siger Dennis Krog Persson.

Sjælden genoverførsel kunne have givet bjørnedyret sine evner

I det nye studie er mængden af fremmed DNA i bjørnedyrets genom nedjusteret til maksimalt 1-2 procent i stedet for 17 procent. Den fremmede DNA stammer fra det, som forskerne kalder ‘horisontal genoverførsel’.

»Det, som vi normalt kender til, kalder vi for vertikal genoverførsel, og det er det, der sker, når man reproducerer sig seksuelt. Horisontal genoverførsel ser man oftest hos bakterier. Det er en celle til celle-kontakt, hvor de skaber en form for overførselskanal,« siger Dennis Krog Persson.

Det er denne art af bjørnedyr, Hypsibius dujardini, som forskerne har undersøgt i de to PNAS-studier. Hypsibius dujardini er en ferskvandsart, som er nem at holde i kultur. Desværre er den en relativ svag kryptobiot, som dårligt tåler f.eks. udtørring. Dyret er stort set gennemsigtigt – det grønne på billedet er grønalger, som den har spist, og som nu ligger i dens tarm. (Foto: Nadja Møbjerg)

Horisontal genoverførsel til flercellede organismer som bjørnedyr er dog lidt af en sjældenhed, fortæller postdoc Kenneth Agerlin Halberg, som har læst det nye studie, men ikke deltaget i det:

»Det er meget sjældent, og når det sker, er det ikke funktionelt DNA. Det vil sige, at det er DNA, som ligger et sted i dyret, men som aldrig kommer til udtryk,« siger Kenneth Agerlin Halberg, der er postdoc på Biologisk Institut på Københavns Universitet, men i øjeblikket arbejder ved Institute of Molecular, Cell & Systems Biology på University of Glasgow.

Havde bjørnedyret haft 17 procent fremmed DNA, ville det altså alene ikke være nok til at give det sine evner, fortæller Dennis Krog Persson:

»Der skal flere elementer til, før et gen, som bliver optaget, rent faktisk kan udtrykkes til noget. Selvom der kommer et gen ind, kan det ikke bare lige blive oversat til et protein. Der er en masse andre ting, som også skal tilpasses.«

Vi er tættere på at forstå bjørnedyrets ekstreme evner

Fakta

DNA er det molekyle, som indeholder arvematerialet. Det er altså det molekyle, som overfører den biologiske information fra én generation til den næste.

DNA er opbygget af nukleotider, der som perler på en snor er koblet sammen i ofte meget lange kæder.

Der findes fire forskellige slags nukleotider i DNA afhængigt af, om den cykliske base er adenin (A),guanin (G), thymin (T) eller cytosin (C).

Arveinformationen er givet ved rækkefølgen af disse nukleotider, kaldet DNA-sekvensen.

Kilde: Den Store Danske

Alt tyder altså på, at bjørnedyrets misundelsesværdige overlevelsesmekanismer ikke stammer fra mystisk bakterie-DNA. Alligevel er forskerne positive over de nye resultater.

»Det åbner for, at man kan lave nogle komparative studier. Den art af bjørnedyr, som de har undersøgt, kan ikke ret meget. Men hvis man kan sammenligne det her genom med nogle af dem, som er virkelig stærke kryptobioter - altså virkelig kan tåle høje saltkoncentrationer og at blive udtørret og frosset - og se, om der er en lille smule forskel på dem, vil vi være tættere på at forstå, hvilke mekanismer, der ligger bag kryptobiosen,« siger Nadja Møbjerg.

Ifølge Kenneth Agerlin Halberg vil studiet få afgørende betydning for fremtidig bjørnedyrsforskning.

»Det nyligt publicerede genom vil være et fantastisk værktøj i bestræbelserne på at uddissekere, hvilke gener og mekanismer som er ansvarlige for den ekstreme overlevelse. Der er ingen tvivl om, at dette studie vil være med til at drive bjørnedyrsforskningen i fremtiden,« siger Kenneth Agerlin Halberg.

Gåden om kryptobiose skal løses

Kun fantasien sætter grænser, når det handler om mulighederne for at udnytte kryptobiose, bjørnedyrets særlige overlevelsesmekanisme, fortæller Dennis Krog Persson:

»Kryptobiose er forskellige ting. Det er både tolerance overfor udtørring, nedfrysning og stråling. Stråling i sig selv er jo rigtig interessant, for måske vi kan bruge bjørnedyrets evner til beskyttelse over for stråling i forbindelse med rumforskning. Når man sender astronauter ud i rummet, er der meget kraftig stråling, så man kan muligvis bruge det til at lave en form for genterapi, som vil gøre astronauterne mere modstandsdygtige over for stråling. Lige nu er det fantasi, men det er måske kun et spørgsmål om tid, før det er virkelighed,« siger Dennis Krog Persson og fortsætter:

»Man vil måske kunne bruge udtørringstolerancen til at udtørre organer, så de er lettere at opbevare, og så de ikke fordærver. Der er virkelig mange spændende perspektiver, hvis vi kan få løst gåden,« siger Dennis Krog Persson.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.