Astrobiología de Tardígrados: Evaluación de su Potencial para la Vida en Condiciones Extremas
DOI:
https://doi.org/10.69976/aspast.v2n1.3Palabras clave:
Tardigrada, Extremófilo, Resistencia, BioprotecciónResumen
Los tardígrados son organismos extremófilos que han demostrado una notable capacidad de supervivencia en condiciones adversas, lo que los convierte en sujetos de interés en astrobiología. El objetivo de este trabajo de revisión es analizar los mecanismos de resistencia de los tardígrados y evaluar su potencial para la vida en entornos extremos. Se revisan estudios recientes que investigan su tolerancia al vacío espacial, radiación y deshidratación, utilizando una metodología que incluye la recopilación y análisis de datos de proyectos como TARSE y TARDIS. Estos estudios evidencian que los tardígrados en anhidrobiosis presentan tasas de supervivencia superiores a las de los hidratados, destacando el papel de las proteínas de choque térmico y antioxidantes en la protección celular. Sin embargo, persisten limitaciones en la identificación de bioprotectores específicos y en la generalización de resultados entre diferentes especies. Además, las simulaciones de ambientes extraterrestres no han capturado completamente las condiciones reales que enfrentarían los tardígrados. Este trabajo concluye que, aunque los tardígrados son modelos prometedores para estudiar la vida en condiciones extremas, se requiere una investigación más integrada para comprender completamente los mecanismos moleculares y bioquímicos que sustentan su resistencia.
Descargas
Referencias
Clark-Hachtel, C. M., Hibshman, J. D., Buysscher, T. D., & Goldstein, B. (2023). Tardigrades dramatically upregulate DNA repair pathway genes in response to ionizing radiation. En bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2023.09.07.556677
Coleine, C., Pombubpa, N., Zucconi, L., Onofri, S., Stajich, J. E., & Selbmann, L. (2020). Endolithic fungal species markers for harshest conditions in the McMurdo dry valleys, Antarctica. Life, 10(2), 1-12. https://doi.org/10.3390/life10020013
Greven, H. (2018). From Johann August Ephraim Goeze to Ernst Marcus: A Ramble Through the History of Early Tardigrade Research (1773 Until 1929). En R. Schill (Ed.). Water Bears: The Biology of Tardigrades (pp. 1–55). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95702-9_1
Guidetti, R., Altiero, T., & Rebecchi, L. (2011). On dormancy strategies in tardigrades. Journal of Insect Physiology, 57(5), 567–576. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2011.03.003
Heidemann, N. W. T., Smith, D. K., Hygum, T. L., Stapane, L., Clausen, L. K. B., Jørgensen, A., Hélix-Nielsen, C., & Møbjerg, N. (2016). Osmotic stress tolerance in semi-terrestrial tardigrades. Zoological Journal of the Linnean Society, 178(4), 912–918. https://doi.org/10.1111/zoj.12502
Hibshman, J. D., Carra, S., & Goldstein, B. (2023). Tardigrade small heat shock proteins can limit desiccation-induced protein aggregation. Communications Biology, 6, 1-10. https://doi.org/10.1038/s42003-023-04512-y
Hu, C., Yang, J., Qi, Z., Wu, H., Wang, B., Zou, F., Mei, H., Liu, J., Wang, W., & Liu, Q. (2022). Heat shock proteins: Biological functions, pathological roles, and therapeutic opportunities. MedComm, 3(3), 1-39. https://doi.org/10.1002/mco2.161
Jönsson, K. I., & Schill, R. O. (2007). Induction of Hsp70 by desiccation, ionising radiation and heat-shock in the eutardigrade Richtersius coronifer. Comparative Biochemistry and Physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology, 146(4), 456–460. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2006.10.111
Jönsson, K. I., Rabbow, E., Schill, R. O., Harms-Ringdahl, M., & Rettberg, P. (2008). Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit. Current biology: CB, 18(17), 729–731. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.06.048
Johnson, A. P., Pratt, L. M., Vishnivetskaya, T., Pfiffner, S., Bryan, R. A., Dadachova, E., Whyte, L., Radtke, K., Chan, E., & Tronick, S. (2011). Extended survival of several organisms and amino acids under simulated martian surface conditions. Icarus, 211(2), 1162–1178. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2010.11.011
Jönsson, K. I. (2019). Radiation tolerance in tardigrades: Current knowledge and potential applications in medicine. Cancers, 11(9), 1-15. https://doi.org/10.3390/cancers11091333
Kasianchuk, N., Rzymski, P., & Kaczmarek, Ł. (2023). The biomedical potential of tardigrade proteins: A review. Biomedecine & Pharmacotherapie, 158(114063), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.114063
Kirke, J., Jin, XL. & Zhang, XH. (2020) Expression of a Tardigrade Dsup Gene Enhances Genome Protection in Plants. Mol Biotechnol 62, 563–571. https://doi.org/10.1007/s12033-020-00273-9
Lim, S., Reilly, C. B., Barghouti, Z., Marelli, B., Way, J. C., & Silver, P. A. (2024). Tardigrade secretory proteins protect biological structures from desiccation. Communications Biology, 7, 1-10. https://doi.org/10.1038/s42003-024-06336-w
May R, Maria M, Guimard J. (1964). Actions différentielles des rayons x et ultraviolets sur le tardigrade Macrobiotus areolatus. S l’état et desséché Bull Biol France Belgique, 98, 349–367.
Mínguez-Toral, M., Cuevas-Zuviría, B., Garrido-Arandia, M., & Pacios, L. F. (2020). A computational structural study on the DNA-protecting role of the tardigrade-unique Dsup protein. Scientific Reports, 10, 1-18. https://doi.org/10.1038/s41598-020-70431-1
Møbjerg, N., & Neves, R. C. (2021). New insights into survival strategies of tardigrades. Comparative Biochemistry and Physiology. Part A, Molecular & Integrative Physiology, 254(110890), 1-6. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2020.110890
Neves, R. C., Hvidepil, L. K. B., Sørensen-Hygum, T. L., Stuart, R. M., & Møbjerg, N. (2020). Thermotolerance experiments on active and desiccated states of Ramazzottius varieornatus emphasize that tardigrades are sensitive to high temperatures. Scientific Reports, 10, 1-12. https://doi.org/10.1038/s41598-019-56965-z
Orellana, R., Macaya, C., Bravo, G., Dorochesi, F., Cumsille, A., Valencia, R., Rojas, C., & Seeger, M. (2018). Living at the frontiers of life: Extremophiles in Chile and their potential for bioremediation. Frontiers in microbiology, 9, 1- 25. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02309
Persson, D., Halberg, K. A., Jørgensen, A., Ricci, C., Møbjerg, N., & Kristensen, R. M. (2011). Extreme stress tolerance in tardigrades: surviving space conditions in low earth orbit. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 49, 90–97. https://doi.org/10.1111/j.1439-0469.2010.00605.x
Rebecchi, L., Altiero, T., Guidetti, R., Cesari, M., Bertolani, R., Negroni, M., & Rizzo, A. M. (2009). Tardigrade Resistance to Space Effects: first results of experiments on the LIFE-TARSE mission on FOTON-M3 (September 2007). Astrobiology, 9(6), 581–591. https://doi.org/10.1089/ast.2008.0305
Ricci, C., Riolo, G., Marzocchi, C., Brunetti, J., Pini, A., & Cantara, S. (2021). The tardigrade damage suppressor protein modulates transcription factor and DNA repair genes in human cells treated with hydroxyl radicals and UV-C. Biology, 10, 1-14. https://doi.org/10.3390/biology10100970
Rizzo, A. M., Altiero, T., Corsetto, P. A., Montorfano, G., Guidetti, R., & Rebecchi, L. (2015). Space flight effects on antioxidant molecules in dry tardigrades: The TARDIKISS experiment. BioMed Research International, 1–7. https://doi.org/10.1155/2015/167642
Sadowska-Bartosz, I., & Bartosz, G. (2024). Antioxidant defense in the toughest animals on the earth: Its contribution to the extreme resistance of tardigrades. International Journal of Molecular Sciences, 25(15), 8393. https://doi.org/10.3390/ijms25158393
Saigo, T., Satoh, K., & Kunieda, T. (2024). Comparative study of gamma radiation tolerance between desiccation-sensitive and desiccation-tolerant tardigrades. En bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2024.06.26.600756
Weronika, E., & Łukasz, K. (2017). Tardigrades in Space Research - Past and Future. Origins of life and evolution of the biosphere: the journal of the International Society for the Study of the Origin of Life, 47(4), 545–553. https://doi.org/10.1007/s11084-016-9522-1
Wilanowska, P., Rzymski, P., & Kaczmarek, Ł. (2024). Long-term survivability of tardigrade Paramacrobiotus experimentalis (eutardigrada) at increased magnesium perchlorate levels: Implications for astrobiological research. Life, 14(3), 1-10. https://doi.org/10.3390/life14030335
Ye, C., Guo, J., Zhou, X. Q., Chen, D. G., Liu, J., Peng, X., Jaremko, M., Jaremko, Ł., Guo, T., Liu, C. G., & Chen, K. (2023). The Dsup coordinates grain development and abiotic stress in rice. Plant physiology and biochemistry: PPB, 205, 108184. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108184
Descargas
Publicado
Número
Sección
Categorías
Licencia
Derechos de autor 2025 Luis Alberto Allccahuaman Huauya (Autor/a)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
