Kas daro šiuos mažus „vandens lokius“ tokius kietus? Jie greitai atkuria sulaužytą DNR.

Kad prieš kelerius metus supažindintų savo vaikus su paslėptais gyvūnų karalystės stebuklais, Anne de Sien leidosi į savo sodą Paryžiuje. Daktaras De Cianas, molekulinis biologas, surinko dumblių gabalėlius, grįžo į vidų, pamerkė juos į vandenį ir padėjo po mikroskopu. Jos vaikai pro objektyvą žiūrėjo į keistus aštuonkojus, lipančius per samanas.

„Jie buvo sužavėti“, – sakė daktaras De Cianas.

Tačiau ji nebaigė reikalų su mažais monstrais, vadinamais tardigradais. Ji atnešė juos į savo laboratoriją Prancūzijos nacionaliniame gamtos istorijos muziejuje, kur su kolegomis pataikė juos gama spinduliais. Sprogimai buvo šimtus kartų didesni nei radiacija, reikalinga žmogui nužudyti. Tačiau tardigradai išgyveno ir tęsė savo gyvenimą, lyg nieko nebūtų nutikę.

Mokslininkai jau seniai žinojo, kad tardigradai yra keistai atsparūs radiacijai, tačiau tik dabar daktaras de Cienas ir kiti tyrinėtojai atrado savo išgyvenimo paslaptis. Atrodo, kad tardigradas puikiai ištaiso molekules, gali greitai surinkti sulaužytos DNR krūvas, rodo penktadienį ir dar vienas anksčiau šiais metais paskelbtas tyrimas.

Mokslininkai šimtmečius bandė įsiskverbti į tardigradų apsaugą. 1776 m. italų gamtininkas Lazzaro Spallanzani aprašė, kaip gyvūnai gali visiškai išdžiūti ir tada atgaivinti purškiant vandens. Vėlesniais dešimtmečiais mokslininkai nustatė, kad tardigradai gali atlaikyti gniuždymo slėgį, gilų užšalimą ir net skristi į kosmosą.

1963 metais prancūzų tyrėjų komanda išsiaiškino, kad tardigradai gali atlaikyti didžiulius rentgeno spindulius. Naujausiuose tyrimuose mokslininkai nustatė, kad kai kurios vėlyvosios rūšys gali atlaikyti 1400 kartų didesnę radiacijos dozę, nei reikėtų žmogui nužudyti.

Radiacija yra mirtina, nes suardo DNR grandines. Didelės energijos spinduliai, pataikyti į DNR molekulę, gali sukelti tiesioginę žalą; Jis taip pat gali sukelti chaosą, susidūręs su kita ląstelės viduje esančia molekule. Ši pakitusi molekulė gali atakuoti DNR.

READ  Webb teleskopas dalijasi nauju vaizdu, kai pasiekė optikos orientyrą

Mokslininkai įtaria, kad tardigradai galėtų užkirsti kelią šiai žalai arba ją panaikinti. 2016 metais Tokijo universiteto mokslininkai atrado Jis atrado baltymą, vadinamą Dsup, kuri, atrodo, apsaugo tardigrado genus nuo energijos spindulių ir paklydusių molekulių. Tyrėjai patikrino savo hipotezę įdėdami Dsup į žmogaus ląsteles ir bombarduodami jas rentgeno spinduliais. Dsup ląstelės buvo mažiau pažeistos nei ląstelės be tardigradinio baltymo.

Šis tyrimas sukėlė daktaro De Ciano susidomėjimą tardigradais. Ji su kolegomis tyrinėjo gyvūnus, kuriuos ji surinko savo sode Paryžiuje, kartu su Anglijoje ir trečiąja Antarktidos rūšimi. Kaip jie pranešė Sausio mėn. gama spinduliai sunaikino tardigradų DNR, bet nesugebėjo jų nužudyti.

North Carolina Asheville universiteto biologė Courtney Clark Hachtel ir jos kolegos savarankiškai nustatė, kad vėlyvas Man baigėsi sulaužyti genai. Jų tyrimas buvo paskelbtas penktadienį žurnale „Current Biology“.

Šie rezultatai rodo, kad vien Dsup neapsaugo nuo DNR pažeidimo, nors gali būti, kad baltymai suteikia dalinę apsaugą. Sunku tiksliai žinoti, nes mokslininkai vis dar aiškinasi, kaip atlikti eksperimentus su tardigradais. Pavyzdžiui, jie negali sukurti gyvūnų be Dsup geno, kad pamatytų, kaip jie susidoroja su radiacija.

„Mes norėtume atlikti šį eksperimentą“, – sakė Jean-Paul Concordet, daktaro de Cien asistentas muziejuje. „Tačiau tai, ką galime padaryti su tardigradais, vis dar yra gana primityvu“.

Du nauji tyrimai atskleidžia dar vieną tardigradų triuką: jie greitai atkuria sulaužytą DNR.

Po to, kai tardigradai yra veikiami spinduliuotės, jų ląstelės naudoja šimtus genų, kad sukurtų naują baltymų rinkinį. Daugelis šių genų yra žinomi biologams, nes kitos rūšys, įskaitant mus, naudoja juos pažeistai DNR atstatyti.

Mūsų ląstelės nuolat taiso genus. Įprastoje žmogaus ląstelėje DNR gijos nutrūksta maždaug 40 kartų per dieną, ir kiekvieną kartą mūsų ląstelės turi jas taisyti.

READ  Pareigūnas sakė, kad nuo COVID-19 miręs paauglys Misisipėje turėjo „bendrą“ medicininę problemą.

Tardigradai šiuos standartinius atkuriamuosius baltymus gamina stulbinančiais kiekiais. „Maniau, kad tai juokinga“, – prisiminė daktarė Clark Hachtel, kai pirmą kartą išmatavo savo lygį.

Daktarė De Cian ir jos kolegos taip pat išsiaiškino, kad dėl spinduliuotės vėlyvieji gyvūnai gamina daugybę baltymų, kurių nėra kituose gyvūnuose. Kol kas jų funkcijos dažniausiai lieka paslaptimi.

Mokslininkai tyrinėti pasirinko ypač gausų baltymą, vadinamą TRD1. Kai jis buvo įvestas į žmogaus ląsteles, atrodė, kad jis padėjo ląstelėms atsispirti jų DNR pažeidimams. Dr. Concordet spėliojo, kad TRD1 gali įsikibti į chromosomas ir išlaikyti jas tinkamos formos, net kai jų sruogos pradeda trūkinėti.

Baltymų, tokių kaip TRD1, tyrimas ne tik atskleis tardigradų galią, bet ir gali paskatinti naujų idėjų, kaip gydyti medicininius sutrikimus, sakė dr. Concordet. Pavyzdžiui, DNR pažeidimas turi įtakos daugeliui vėžio tipų. „Mums gali būti naudingi bet kokie jų naudojami triukai“, – sakė daktaras Concordet.

Daktarui Concordet vis dar atrodo keista, kad tardigradai taip gerai išgyvena spinduliuotę. Juk jie neturi išgyventi atominėse elektrinėse ar uranu išklotuose urvuose.

„Tai yra viena iš didžiausių paslapčių: kodėl šie organizmai yra atsparūs radiacijai?” Jis pasakė.

Daktaras Concordet sakė, kad šio tardigrado supergalia gali būti tiesiog neįprastas sutapimas. Dehidratacija taip pat gali suskaidyti DNR, todėl tardigradai gali panaudoti savo šarvus ir taisyti baltymus kovodami su dehidratacija.

Nors Paryžiaus parkas gali atrodyti kaip paprasta vieta gyventi, daktaras Concordet sakė, kad tai gali kelti daug iššūkių vėlyviesiems. Net rasos išnykimas kiekvieną rytą gali būti nelaimė.

„Mes nežinome, koks gyvenimas ten, samanose“, – sakė jis.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *