Neseniai mokslininkai iššifravo pagrindinį komponentą tardigrades supervalstybių arsenale, išsiaiškindami, kaip unikalus baltymas visų mėgstamiausiuose mikroskopiniuose vandens lokiuose veikia kaip kliūtis nuo žalingos radiacijos.
Nors tardigradai yra maži, jie yra sunkiai žinomi. Jie gali atlaikyti ekstremalias sąlygas, kurios užmuštų daugumą gyvybės formų, įskaitant šalčio šalčio, karščio pliūpsnio, vakuumo ir mirtinos erdvės radiacijos poveikį.
Bet kas yra tos cheminės paslaptys, kurios skolina mažiausiai jų neliečiamumą? Norėdami atsakyti į šį klausimą, tyrėjai atidžiai pažvelgė į junginį, randamą tik tardigradose: vadinamąjį žalą slopinantį baltymą arba Dsup.
Anksčiau buvo nustatyta, kad šio baltymo apsauginės galios apima ne tik tardigrades; pridedamas prie žmogaus ląstelių, Dsup apsaugo nuo rentgeno spindulių pažeidimų. Ir dabar mokslininkai išsiaiškino, kaip Dsup jungiasi prie chromosomų struktūrų ir apsaugo DNR nuo žalingo radiacijos poveikio, pranešė mokslininkai naujame tyrime.
„Mes manėme, kad šis žavus baltymas ekstremaliame organizme gali mums pasakyti ką nors naujo, ko negautume iš įprastų baltymų“, - teigė tyrimo bendraautorius Jamesas Kadonaga, Kalifornijos universiteto, San Diego, Biologijos mokslų skyriaus profesorius. .
Nors tardigradai gali atrodyti nesunaikinami, jiems reikalingas vanduo, kad jie būtų aktyvūs ir daugintųsi. Trūkstant vandens, jie pasitraukia į sustabdytos animacijos formą, vadinamą tuno būsena, išstumdami drėgmę iš savo kūno ir būdami išdžiūvusioje galūnėje, kol sugrįš daugiau svetingos sąlygos.
Kaip melodijos, tardigradai yra nelaidūs daugeliui formų žalos ir netgi gali būti atgaivinti po dešimtmečių, galbūt net praleidus laiką mėnulyje. Tūkstančiai melodijų galėjo būti išsibarstę ant mėnulio paviršiaus po to, kai balandžio 11 d. Sudužus Izraelio mėnulio lėktuvui „Beresheet“ (gabenančiam naudingus krovinius išdžiūvusių vandens lokių), nepavyko nusileisti. Esant tam tikroms sąlygoms, jei jie išgyventų per avariją, šie užšaldyti tardigradai vis tiek galėtų sugrįžti į gyvenimą, anksčiau pranešė „Live Science“.
Iš pažiūros nesunaikinamas
Kai kurie baltymai, kurie leidžia tardigrades atgaivinti išdžiūvus, yra kituose organizmuose, tačiau Dsup yra išskirtinis vandens lokiams. Ir nors ankstesni tyrimai nustatė, kad šis baltymas padarė žmogaus ląsteles atsparias rentgeno spinduliuotei, Dsup mechanizmai, kurie tai darė, buvo neaiškūs.
Naujame tyrime tyrėjai išsiaiškino, kad Dsup jungiasi prie struktūros, vadinamos chromatinu - paketu, kuriame tankioje pakuotėje yra ilgos ląstelės DNR sruogos, „Kadonaga“ pasakojo „Live Science“.
"Mes nustatėme, kad jis jungiasi su chromatinu. Tada mes paklausėme:" Kaip jis daro jį atsparų rentgeno spinduliams? "" - sakė jis.
Kai ląstelės maudomos rentgeno spinduliuose, vandens molekulės suskaidomos ir sudaro labai reaktyviąsias deguonies ir vandenilio daleles, vadinamas hidroksilo radikalais; remiantis tyrimu, šie radikalai gali pažeisti ląstelių viduje esančią DNR.
"Mes galvojome:" Kodėl mes tik nežiūrime, ar Dsup gali apsaugoti DNR nuo hidroksilo radikalų? " Ir atsakymas yra taip, gali “, - aiškino Kadonaga. Didelės energijos Dsup struktūra yra panaši į debesis; debesis supa DNR chromatino apvalkalą, blokuodamas hidroksilo radikalus ir neleidžiant jiems sutrikdyti ląstelių DNR, pranešė tyrėjai.
„Dabar, kai mes žinome, kaip tai veikė, tai yra žingsnis siekiant jį potencialiai panaudoti praktinėms reikmėms“, - teigė Kadonaga.
Sujungdami, kaip Dsup funkcionuoja vis tikslesniame lygyje, mokslininkai gali panaudoti jį kaip planą kitų rūšių baltymams - „geresnėms Dsup versijoms“ - kurti, kurie dar efektyviau apsaugo ląsteles nuo DNR pažeidimų, - teigė Kadonaga. . Šie nauji baltymai greičiausiai nebus naudojami spinduliuotei atsparių žmonių gamybai, tačiau jie galėtų pagerinti kultivuojamų ląstelių, naudojamų vaistams auginti, kietumą, pridūrė jis.
"Jūs galite turėti patvaresnes, ilgiau tarnaujančias ląsteles. Tai gali būti atvejis, kai į tą ląstelę įdedama tam tikra Dsup forma", - sakė jis.
Išvados buvo paskelbtos internete antradienį (spalio 1 d.) Žurnale „eLife“.
