Нещодавно вчені розшифрували ключовий інгредієнт арсеналу наддержав тардиградів, розгадавши, як унікальний білок у улюбленій для всіх мікроскопічних водах для всіх діє як бар'єр проти шкідливого випромінювання.
Хоча крихітні, тардигради, як відомо, жорсткі. Вони можуть вивітрювати екстремальні умови, які вбивали б більшість форм життя, включаючи вплив холоду, що замерзає, тепла, а також вакуумного та смертельного випромінювання космосу.
Але які хімічні таємниці, які надають менші показники, зменшують їх майже невразливість? Щоб відповісти на це запитання, дослідники уважно придивились до сполуки, знайденої лише у тардиградах: так званого протеїну, що пригнічує пошкодження, або Dsup.
Раніше було виявлено, що захисні сили цього білка виходять за межі тардиградів; при додаванні в клітини людини Dsup захищає від пошкодження від рентгенівських променів. І тепер вчені виявили, як Dsup зв’язується з хромосомними структурами і захищає ДНК від шкідливого впливу радіації, повідомили дослідники в новому дослідженні.
"Ми думали, що цей захоплюючий білок в екстремальному організмі може сказати нам щось нове, що ми не отримаємо від звичайних білків", - сказав співавтор дослідження Джеймс Кадонага, професор відділу біологічних наук Каліфорнійського університету, Сан-Дієго .
Хоча тардигради можуть здатися незнищенними, для активізації та розмноження їм потрібна вода. У відсутності води вони відступають у форму призупиненої анімації, яка називається стан стану, виганяючи вологу зі своїх тіл і існуючи в засушеній кінцівці, поки не повернуться більш гостинні умови.
Тардігради, як і туни, не сприймають більшості форм шкоди і можуть відроджуватися через десятиліття, можливо, навіть після того, як проводять час на Місяці. Тисячі тунів, можливо, були розкидані по місячній поверхні після того, як ізраїльський місячний приземлений береш (який перевозив корисну ваду висушених водних ведмедів) розбився 11 квітня під час невдалої спроби посадки. За певних умов, якби вони пережили аварійну посадку, ці ліофілізовані тардигради все-таки могли повернутись до життя, повідомляє Live Science раніше.
Здається, незнищенно
Деякі з білків, які дозволяють відроджувати тардигради після висихання, містяться в інших організмах, але Dsup виключно для водних ведмедів. І хоча попередні дослідження виявили, що цей білок зробив клітини людини стійкими до рентгенівського випромінювання, механізми того, як Дсуп це зробив, були невизначені.
У новому дослідженні дослідники виявили, що Dsup пов'язується зі структурою під назвою хроматин - пакет, який містить щільні нитки ДНК клітини у щільному пакеті, розповів Кадонага Live Live.
"Ми виявили, що він зв'язується з хроматином. Потім ми запитали:" Як він робить його стійким до рентгенівських променів? "", - сказав він.
Коли клітини купаються в рентгенівських променях, молекули води розщеплюються і утворюють високореактивні частинки кисню та водню, які називаються гідроксильними радикалами; Ці радикали можуть пошкодити ДНК всередині клітин, згідно з дослідженням.
"Ми думали:" Чому ми не просто зрозуміємо, чи може Дсуп захистити ДНК від гідроксильних радикалів? " І відповідь "так", може ", - пояснив Кадонага. Високоенергетичний Dsup має хмарну структуру; хмара оточує хроматинову оболонку ДНК, блокуючи гідроксильні радикали і не даючи їм порушити клітинну ДНК, повідомили дослідники.
"Тепер, коли ми знаємо, як це працювало, це є кроком для потенційного використання його для практичних застосувань", - сказав Кадонага.
Складаючи разом, як функціонує Dsup на все більш точних рівнях, вчені можуть використовувати його як основу для побудови інших типів білків - "кращих версій Dsup", які ще ефективніші для захисту клітин від пошкодження ДНК, сказав Кадонага . Ці нові білки, ймовірно, не будуть використовуватися для виробництва людей, захищених від радіації, але вони можуть підвищити стійкість культивованих клітин, які використовуються для вирощування фармацевтичних препаратів, додав він.
"Ви можете мати довговічніші клітини, більш довгоживучі клітини. Це може бути випадком для введення певної форми Dsup у цю клітинку", - сказав він.
Ці результати були опубліковані в Інтернеті у вівторок (1 жовтня) у журналі eLife.
