Les tardigrades appartiennent au phylum Tardigrada, un groupe d'invertébrés microscopiques trouvés dans divers habitats du monde entier, des sommets des montagnes aux profondeurs marines. Leur résilience vient de leur capacité à entrer dans un état d’animation suspendue appelé cryptobiose, au cours duquel leur taux métabolique tombe à près de zéro, et ils peuvent résister à des conditions extrêmes pendant de longues périodes.
L’un des facteurs clés de la résistance des tardigrades aux radiations réside dans leurs mécanismes uniques de réponse aux dommages causés à l’ADN. Lorsqu’ils sont exposés à des rayonnements ionisants, qui peuvent causer des dommages et des mutations nocifs à l’ADN, les tardigrades activent un réseau complexe de voies de réparation de l’ADN. Ces voies utilisent des protéines spécialisées qui détectent et réparent les lésions de l’ADN, garantissant ainsi la préservation des informations génétiques essentielles à la survie.
Dans une étude récente publiée dans la revue Nature Communications, les chercheurs se sont concentrés sur une protéine spécifique appelée Dsup (damage suppressor), abondante chez les tardigrades. Ils ont découvert que le Dsup joue un rôle central dans la protection de l'ADN contre les dommages causés par les radiations. Dsup se lie aux structures de l'ADN et les stabilise, empêchant ainsi la rupture des brins et d'autres formes de dommages induits par les radiations. Cette fonction protectrice de Dsup est essentielle pour maintenir l’intégrité du génome tardigrade lors d’une exposition à des niveaux de rayonnement élevés.
Une autre étude, publiée dans la revue PLOS Genetics, a identifié plusieurs gènes impliqués dans la réparation de l'ADN et la réponse au stress qui sont fortement exprimés chez les tardigrades par rapport aux autres animaux. Ces gènes codent pour des protéines qui participent à la réparation par excision de bases, un processus qui élimine les bases d'ADN endommagées, et à la recombinaison homologue, un mécanisme qui répare les cassures double brin. La régulation positive de ces gènes contribue en outre à la capacité des tardigrades à réparer efficacement les dommages causés à l'ADN par les radiations.
De plus, les tardigrades possèdent une capacité remarquable à séquestrer les radicaux libres, des molécules hautement réactives qui peuvent causer des dommages oxydatifs aux composants cellulaires. Leurs cellules contiennent de fortes concentrations d’antioxydants, notamment la superoxyde dismutase et la catalase, qui neutralisent efficacement les radicaux libres, prévenant ainsi les dommages et les dysfonctionnements cellulaires.
La résilience exceptionnelle des tardigrades aux radiations et à d’autres conditions extrêmes a suscité un intérêt considérable dans le domaine de l’astrobiologie, l’étude de la vie au-delà de la Terre. Comprendre les mécanismes qui sous-tendent les stratégies de survie des tardigrades pourrait fournir des informations précieuses sur le potentiel de vie dans des environnements difficiles sur d'autres planètes ou lunes de notre système solaire et au-delà.
En conclusion, la capacité des tardigrades à résister à des radiations intenses découle d’une combinaison de leur capacité à entrer en cryptobiose, de leurs mécanismes efficaces de réparation des dommages à l’ADN et de leur système de défense antioxydant efficace. Ces adaptations remarquables mettent en évidence l’incroyable diversité et résilience de la vie sur Terre et ouvrent de nouvelles voies de recherche sur les limites de l’adaptation biologique et de la survie.
