Новият тардиград, подобен на тайните на радиационната устойчивост
Новият тардиград, подобен на тайните на радиационната устойчивост
Наскоро описан тип брада дава на учените прозрения за това, което прави тези малки, осем крака същества, толкова устойчиви на радиация.
Bärtierchen, известен още като водни мечки, отдавна очарова учени със способността си да преживеят екстремни условия, включително радиация на ниво, което е почти 1000 пъти по -високо от фаталната доза за хората. Има около 1500 известни брадави видове, но само шепа е добре изследвана.
Сега учените са секвенирани генома на научно нов начин и са показали някои от молекулните механизми, които придават на мечките им изключителна устойчивост. Вашето проучване, публикувано в Science на 24 октомври 1 Определете хиляди каритонални гени, които са по-активни, когато са изложени на радиация. Тези процеси показват усъвършенствана отбранителна система, която предпазва ДНК от щетите, причинява радиация и възникват ремонти.
Авторите се надяват, че техните открития могат да бъдат използвани за защита на астронавтите по време на космически мисии от радиация, за премахване на ядреното замърсяване или за подобряване на лечението на рак.
"Това откритие може да помогне за подобряване на стресовата резистентност на човешките клетки, която е от полза за пациентите, които са подложени на лъчева терапия", казва Лингкианг Джан, съавтор на изследването и молекулярния и клетъчния биолог в Пекинския институт по Lifeomics.
Защитни гени
Преди около шест години Джан и неговите колеги отидоха в планините FIIU в китайската провинция Хенан, за да събират проби от мъх. В лабораторията и под микроскопа те идентифицираха по -рано не документиран вид брадати животински видове, които наричаха хипсибиус Хенаенсис. Последователността на генома показва, че ART 14,701 има гени, от които 30 % са уникални за брадите.
;"Това е като в случай на война, когато фабриките се преобразуват в производството на боеприпаси. Почти на нивото, на което генната експресия се преработва", казва Боб Голдщайн, клетъчен биолог в Университета на Северна Каролина в Chapel Hill, който учи брачни от 25 години. "Ние сме очаровани от това как организмът може да промени генната си експресия по такъв начин, че да произвежда толкова много стенограми за определени гени."
Един от гените, наречен Trid1, кодира протеин, който помага за поправяне на двойни разкъсвания на нишката в ДНК чрез набиране на специализирани протеини на местата на щети. "Това е нов ген, който, доколкото знам, никой не е изследвал", казва Голдщайн.
Изследователите също така смятат, че 0,5–3,1 % от брадатите гени са придобити от други организми чрез процес, наречен хоризонтален джентълмен. Ген, наречен Doda1, който очевидно идва от бактерии, дава възможност на брадите да произвеждат четири вида антиоксидантни пигменти, известни като Betalaine. Тези пигменти могат да неутрализират някои от вредните реактивни химикали, които причиняват лъчение в клетките и които съставляват 60–70 % от вредните ефекти на радиацията.
Авторите третират човешките клетки с един от беталана на Bärtierchen и установяват, че тези клетки са много по -способни да оцелеят в радиация, отколкото нетретираните клетки.
Без дата на изтичане
Изследването на молекулярните механизми, които позволяват на брадите да понасят други екстремни условия, като високи температури, изтегляне на въздух, дехидратация и глад, може да има приложения за далеч. Например, това може да подобри издръжливостта на чувствителни вещества като ваксини. „Всички ваши лекарства имат дата на изтичане - носещи бележки“, казва Голдщайн.
Сравнението на тези механизми между различните видове бради е важна част от това изследване, добавя Nadja Møbjerg, физиолог на животните в Университета в Копенхаген. „Нямаме достатъчно знания за различните видове бради, които съществуват“, казва тя.
Тези животни имат "богатство от защитни вещества, които вероятно ще предложат още по -интересни и полезни знания", казва Голдщайн. "Искаме да разберем как работят и какъв потенциал имат."
-
li. L. et al. Science 386, EADL0799 (2024).