Секрет устойчивости тихоходов к радиации наконец раскрыт

Ученые много лет исследуют тихоходов, чтобы позаимствовать у них их уникальные способности. Если нам удастся это сделать, мы сможем улучшить наши пищевые культуры, повысив их устойчивость к болезням и неблагоприятным погодным условиям. Но это также потенциально открывает возможности к генетической модификации самих людей, особенно астронавтов, которые однажды, как надеются ученые, полетят к другим планетам и спутникам, где столкнутся с такими вызовами, как космическая радиация. Шаг в этом направлении сделали китайские ученые, сообщает 24 Канал со ссылкой на исследование в журнале Science.

Смотрите также Животные употребляют алкоголь гораздо чаще, чем мы думали

Детали открытия

Когда исследователи из разных учреждений Китая внимательно изучили геном вида под названием Hypsibius henanensis, открытого шесть лет назад, они обнаружили всего 14 701 ген, который кодирует белки. Из них 4 436 генов (или 30,2 процента) являются уникальными для тихоходов, также известных как "водяные медведи".

Среди экспериментов, которые проводили ученые, было облучение этих существ радиацией, чтобы наблюдать за тем, как это повлияет на экспрессию генов и выработку белков.

Исследования нескольких видов тихоходов задокументировали, что они являются наиболее устойчивыми к радиации животными на Земле. Они демонстрируют устойчивость к гамма-излучению в 3000-5000 грей, что примерно в 1000 раз превышает смертельную дозу для человека,
– пишут исследователи в своей опубликованной статье.

Команда сделала три ключевых наблюдения:

• Ген под названием DODA1, который может быть передан от бактерий, производит пигменты, известные как беталаины, которые помогают нейтрализовать вредные молекулы, образующиеся под действием радиации.
• Во-вторых, ДНК восстанавливалась гораздо быстрее, чем обычно, благодаря специфическому для тихоходов белку TRID1.
• Наконец, под облучением у них увеличилось производство двух других белков, BCS1 и NDUFB8, которые помогают в обеспечении энергией.

Хотя о некоторых из этих трюков уже было известно, например, о высокоскоростном восстановлении ДНК, тщательный анализ Hypsibius henanensis дал нам более подробную информацию о том, что именно происходит.

Суть выносливости тихоходов заключается в сочетании всех этих трех процессов. Каждый из них по отдельности не дал бы того эффекта, который наблюдают ученые. Но работая вместе, они обеспечивают этим животным возможность выжить в космосе.

Смотрите также Живую колонию микробов нашли запечатанной внутри скалы возрастом 2 миллиарда лет

Что дальше

Теперь ученые хотят проверить другие виды тихоходов, чтобы понять, все ли они полагаются на одинаковый механизм, или этот конкретный актуален только для Hypsibius henanensis. Сейчас ученым известно примерно о 1500 видах тихоходов.

Новое исследование совпадает с выводом, который сделали о виде Hypsibius exemplaris: при обнаружении радиации существа повышают активность генов восстановления. Но активируются ли у них два других фактора, неизвестно.