Секрет стійкості тихоходів до радіації нарешті розкрито
Мікроскопічні тихоходи – одні з найдивовижніших істот, що живуть на нашій планеті. Вони особливі тим, що можуть без проблем для власного здоров'я виживати у найсуворіших середовищах, навіть у космосі. Вони однаково добре переносять холод і спеку, посухи й повені, можуть впадати в тривалу сплячку. Але найбільше вчених цікавить їхня здатність протистояти радіації.
Науковці багато років досліджують тихоходів, щоб позичити у них їхні унікальні здібності. Якщо нам вдасться це зробити, ми зможемо покращити наші харчові культури, підвищивши їхню стійкість до хвороб і несприятливих погодніх умов. Але це також потенційно відкриває можливості до генетичної модифікації самих людей, особливо астронавтів, які одного дня, як сподіваються вчені, полетять до інших планет і супутників, де зіткнуться з такими викликами, як космічна радіація. Крок у цьому напрямку зробили китайські вчені, повідомляє 24 Канал з посиланням на дослідження в журналі Science.
Дивіться також Тварини вживають алкоголь набагато частіше, ніж ми думали
Деталі відкриття
Коли дослідники з різних установ Китаю уважно вивчили геном виду під назвою Hypsibius henanensis, відкритого шість років тому, вони виявили загалом 14 701 ген, який кодує білки. З них 4 436 генів (або 30,2 відсотка) є унікальними для тихоходів, також відомих як "водяні ведмеді".
Серед експериментів, які проводили вчені, було опромінення цих істот радіацією, щоб спостерігати за тим, як це вплине на експресію генів і вироблення білків.
Дослідження кількох видів тихоходів задокументували, що вони є найбільш стійкими до радіації тваринами на Землі. Вони демонструють стійкість до гамма-випромінювання у 3000-5000 грей, що приблизно в 1000 разів перевищує смертельну дозу для людини,
– пишуть дослідники у своїй опублікованій статті.
Команда зробила три ключові спостереження:
- Ген під назвою DODA1, який може бути переданий від бактерій, виробляє пігменти, відомі як беталаїни, які допомагають нейтралізувати шкідливі молекули, що утворюються під дією радіації.
- По-друге, ДНК відновлювалася набагато швидше, ніж зазвичай, завдяки специфічному для тихоходів білка TRID1.
- Нарешті, під опроміненням у них збільшилося виробництво двох інших білків, BCS1 і NDUFB8, які допомагають у забезпеченні енергією.
Хоча про деякі з цих трюків вже було відомо, наприклад, про високошвидкісне відновлення ДНК, ретельний аналіз Hypsibius henanensis дав нам детальнішу інформацію про те, що саме відбувається.
Суть витривалості тихоходів полягає у поєднанні всіх цих трьох процесів. Кожен з них окремо не дав би того ефекту, який спостерігають учені. Але працюючи разом, вони забезпечують цим тваринам можливість вижити у космосі.Дивіться також Живу колонію мікробів знайшли запечатаною всередині скелі віком 2 мільярди років
Що далі
Тепер учені хочуть перевірити інші види тихоходів, щоб зрозуміти, чи всі вони покладаються на однаковий механізм, чи цей конкретний є актуальним лише для Hypsibius henanensis. Наразі вченим відомо приблизно про 1500 видів тихоходів.
Нове дослідження збігається з висновком, який зробили про вид Hypsibius exemplaris: при виявленні радіації істоти підвищують активність генів відновлення. Але чи активуються в них два інші чинники, невідомо.