Novi Tardigrad sličan otkriva tajne otpornosti na zračenje
Novi Tardigrad sličan otkriva tajne otpornosti na zračenje
Novo opisana vrsta brade daje znanstvenicima uvid u ono što ova sićušna, osam bića toliko otporna na zračenje.
Bärtierchen, poznat i kao vodeni medvjedi, dugo su fascinirali znanstvenike svojom sposobnošću da prežive ekstremne uvjete, uključujući zračenje na razini koja je gotovo 1000 puta veća od kobne doze za ljude. Postoji oko 1.500 poznatih bradatih vrsta, ali samo je pregršt dobro ispitano.
Sada su znanstvenici sekvencirali genom znanstveno novog načina i pokazali neke molekularne mehanizme koji medvjedima daju njihovu izvanrednu otpornost. Vaša studija, objavljena u znanosti 24. listopada 1 Identificirajte tisuće karetonskih gena koji su aktivniji kada su izloženi zračenju. Ovi procesi ukazuju na sofisticirani obrambeni sustav koji štiti DNK od oštećenja, uzrokuje zračenje i popravke koji se događaju.
Autori se nadaju da će se njihovi nalazi mogu koristiti za zaštitu astronauta tijekom svemirskih misija od zračenja, za uklanjanje nuklearne onečišćenja ili poboljšanja liječenja raka.
"Ovo otkriće moglo bi pomoći poboljšati otpornost na stres ljudskih stanica, što koristi pacijentima koji prolaze terapiju zračenjem", kaže Lingqiang Zhang, koautor studije i molekularni i stanični biolog s Pekinškog instituta za spasiocu.
Zaštitni geni
Prije otprilike šest godina, Zhang i njegovi kolege otišli su u planine FIIU u kineskoj provinciji Henan kako bi prikupili uzorke mahovine. U laboratoriju i pod mikroskopom identificirali su prethodno ne dokumentirane bradene životinjske vrste, koje su nazvale hipsibius henanensis. Sekvenciranje genoma pokazalo je da je ART 14.701 imao gene, od kojih je 30 % jedinstveno za brade.
Kad su istraživači H. Henanensis izložili kutije za zračenje od 200 i 2.000 siva-lana izvan onoga što su ljudi mogli preživjeti-otkrili su da su 2801 gena koji su uključeni u popravak DNK, stanična podjela i imunološki odgovori bili aktivni.
"To je kao u slučaju rata kada se tvornice pretvaraju u proizvodnju streljiva. To je gotovo na razini na kojoj se redizajnira ekspresija gena", kaže Bob Goldstein, biolog ćelija sa Sveučilišta u Sjevernoj Karolini u Chapel Hillu, koji proučava brade već 25 godina. "Fascinirani smo kako organizam može promijeniti svoju ekspresiju gena na takav način da proizvodi toliko transkripata za određene gene."
Jedan od gena, nazvan TRID1, kodira protein koji pomaže popraviti dvostruke struje u DNK regrutovanjem specijaliziranih proteina na mjestima oštećenja. "Ovo je novi gen koji, koliko znam, nitko nije pregledao", kaže Goldstein.
Istraživači također procjenjuju da je 0,5–3,1 % bradatih gena dobilo druge organizme postupkom zvanim horizontalni gospodin. Gen zvan Doda1, koji očito dolazi iz bakterija, omogućuje bradama da proizvode četiri vrste antioksidacijskih pigmenata poznatih kao betalaine. Ovi pigmenti mogu neutralizirati neke štetne reaktivne kemikalije koje uzrokuju zračenje u stanicama, a koje čine 60–70 % štetnih učinaka zračenja.
Autori su ljudske stanice tretirali s jednim od betalaina Bärtierchen i otkrili su da su te stanice mnogo bolje u stanju preživjeti zračenje od neobrađenih stanica.
Nema datuma isteka
Ispitivanje molekularnih mehanizama koji omogućuju bradama da toleriraju druge ekstremne uvjete kao što su visoke temperature, povlačenje zraka, dehidracija i glad mogli su imati primjenu. Na primjer, to bi moglo poboljšati trajnost osjetljivih tvari poput cjepiva. "Svi vaši lijekovi imaju datum isteka - nosači nosača", kaže Goldstein.
Usporedba ovih mehanizama između različitih vrsta brada važan je dio ovog istraživanja, dodaje Nadja Møbrerg, fiziolog životinja sa Sveučilišta u Kopenhagenu. "Nemamo dovoljno znanja o različitim vrstama brada koje postoje", kaže ona.
Ove životinje imaju "bogatstvo zaštitnih tvari koje će vjerojatno ponuditi još zanimljivije i korisnije znanje", kaže Goldstein. "Želimo razumjeti kako rade i kakav potencijal imaju."
-
li. L. i sur. Science 386, EADL0799 (2024).
članak
Google ">