Teadlased dešifreerisid hiljuti tardigraadide suurriikide arsenali võtme koostisosa, lahti mõtestades, kuidas unikaalne valk kõigi lemmikmikroskoopilistes veekandjates mõjub kahjuliku kiirguse eest tõkkena.
Ehkki pisikesed, on tardigraadid kurikuulsalt karmid. Nad suudavad ilmastikuoludest ilmastikuoludesse sattuda, mis tapab enamiku eluvorme, sealhulgas kokkupuude külmuva külma, paisuva kuumuse ning ruumi vaakumi ja surmava kiirgusega.
Millised on aga keemilised saladused, mis viivad nende peaaegu haavatavuse alla? Sellele küsimusele vastuseks uurisid teadlased tähelepanelikult ainult tardigraadides leiduvat ühendit: nn kahjustusi vähendavat valku ehk Dsup.
Varem leiti, et selle valgu kaitsev jõud ületab tardigraadid; Inimese rakkudesse lisamisel kaitseb Dsup röntgenkiirte kahjustuste eest. Ja nüüd on teadlased avastanud, kuidas Dsup seondub kromosoomi struktuuridega ja kaitseb DNA-d kiirguse kahjulike mõjude eest, teatasid teadlased uues uuringus.
"Arvasime, et see põnev valk ekstreemses organismis võib meile öelda midagi uut, mida me tavapärastest valkudest ei saaks," ütles uuringu kaasautor, James Dieona California ülikooli bioloogiateaduste osakonna professor James Kadonaga. .
Kuigi tardigraadid võivad tunduda hävimatud, vajavad nad aktiivsuse ja paljunemise jaoks vett. Vee puudumisel taanduvad nad peatatud animatsiooni vormi, mida nimetatakse tuuniseisundiks, väljutades oma kehast niiskust ja eksisteerinud kuivas jäikus, kuni taastuvad külalislahkemad tingimused.
Häälestusena on tardigraadid enamiku kahjustuste suhtes mitteläbilaskvad ja neid saab taaselustada isegi aastakümnete pärast, võib-olla isegi pärast Kuul aega veetmist. Pärast seda, kui Iisraeli kuuselaev Beresheet (mis kandis kandevõimet veetult kuivanud veekarusid) kukkus 11. aprillil ebaõnnestunud maandumiskatse ajal, võisid tuhanded tuunid hajuda Kuu pinnale. Teatud tingimustel võiksid need külmkuivatatud tardigraadid õnnetuse maandumisest üle elades siiski ellu tagasi tulla, vahendas Live Science varem.
Näiliselt hävimatu
Osa valke, mis võimaldavad tardigrade taaselustuda pärast kuivamist, leidub teistes organismides, kuid Dsup eksklusiivselt on vesikaru. Ja kuigi varasemad uuringud leidsid, et see valk muutis inimese rakud röntgenkiirguse suhtes resistentseks, olid Dsupi toimimise mehhanismid ebakindlad.
Uues uuringus avastasid teadlased, et Dsup seondub kromatiini nimega struktuuriga - pakendiga, mis hoiab raku pikki DNA ahelaid tihedas pakendis, rääkis Kadonaga Live Science'ile.
"Leidsime, et see seob kromatiini. Siis küsisime:" Kuidas see muudab selle röntgenikiirgusele vastupidavaks? "" Ütles ta.
Kui rakke vannitatakse röntgenikiirguses, siis veemolekulid lõhestavad ja moodustavad hapniku ja vesiniku väga reageerivad osakesed, mida nimetatakse hüdroksüülradikaalideks; vastavalt uuringule võivad need radikaalid kahjustada rakkude sees olevat DNA-d.
"Me arvasime:" Miks me ei näe ainult seda, kas Dsup suudab kaitsta DNA-d hüdroksüülradikaalide eest? " Ja vastus on jah, võib küll, "selgitas Kadonaga. Suure energiatarbega Dsupil on pilvelaadne struktuur; pilv ümbritseb DNA kromatiiniümbrist, blokeerides hüdroksüülradikaale ja hoides ära nende raku DNA häirimise, teatasid teadlased.
"Nüüd, kui me teame, kuidas see toimis, on see samm selle praktiliseks kasutamiseks potentsiaalselt," ütles Kadonaga.
Kui koondada kokku, kuidas Dsup funktsioneerib üha täpsematel tasemetel, saavad teadlased seda kasutada kavandina teist tüüpi valkude - "Dsupi paremate versioonide" - ehitamiseks, mis on veelgi tõhusamad rakkude kaitsmisel DNA kahjustuste eest, "ütles Kadonaga. . Neid uusi valke ei kasutata tõenäoliselt kiirguskindlate inimeste tootmiseks, kuid need võivad parandada farmaatsiatoodete kasvatamiseks kultiveeritud rakkude vastupidavust, lisas ta.
"Teil võib olla vastupidavamaid ja pikema elueaga rakke. See võib juhtuda, kui sellesse lahtrisse pannakse mingisugune Dsup," ütles ta.
Tulemused avaldati teisipäeval (1. oktoober) veebis ajakirjas eLife.
