A tudósok nemrégiben megfejtették a tardigrádok szuperhatalmainak arzenáljának egyik kulcsfontosságú elemét, és megtudták, hogy mindenki kedvenc mikroszkopikus vízhordozójában található egyedülálló protein gátolja a káros sugárzást.
Habár apró, a tardigrádok hírhedtően kemények. Időjárási szélsőséges időjárási körülményeket tehetnek lehetővé, amelyek megsemmisítik az élet legtöbb formáját, ideértve a fagyos hidegnek, a hőszigetelő hőnek, valamint a tér vákuumának és halálos sugárzásának való kitettséget.
De melyek azok a kémiai titkok, amelyek kölcsönhatásuk elhomályosítását eredményezik? A kérdés megválaszolására a kutatók szorosan egymás mellett kerestek egy olyan vegyületet, amelyet csak a tardigrádokban találtak: az úgynevezett károsodásgátló fehérjét vagy Dsup-ot.
Korábban úgy találták, hogy ennek a fehérjének a védőképessége meghaladja a tardigrádeket; Ha az emberi sejtekhez adják, a Dsup megvédi a röntgen által okozott károkat. És a tudósok felfedezték, hogy a Dsup hogyan kapcsolódik a kromoszóma struktúrákhoz és megvédi a DNS-t a sugárzás káros hatásaitól - jelentették a kutatók egy új tanulmányban.
"Úgy gondoltuk, hogy ez a lenyűgöző protein egy szélsőséges szervezetben talán valami újat mond nekünk, amit nem kapunk meg a szokásos fehérjékből" - mondta James Kadonaga, a tanulmány társszerzője, a kaliforniai egyetem San Diego Biológiai Tudományok Osztályának professzora. .
Noha a tardigrádok elpusztíthatatlannak tűnnek, aktív és szaporodáshoz víz szükséges. Víz hiányában visszahúzódnak egy felfüggesztett animációs formába, amelyet tun állapotnak neveznek, és kiürítik a testük nedvességét, és egy kiszáradt végtagban léteznek, amíg a vendégszeretőbb körülmények visszatérnek.
Mint dallam, a tardigrádok áthatolhatatlanok a legtöbb károsodásra, és évtizedek után is felújíthatók, esetleg a Holdon töltött idő után is. Lehetséges, hogy ezrek hangjai szétszóródtak a holdfelszínen, miután az izraeli Holdreszállító Beresheet (amely hordozta a kiszáradt vízhordókat) április 11-én összeomlott egy sikertelen leszállási kísérlet során. Bizonyos körülmények között, ha túlélték az ütközést, a fagyasztva szárított tardigrádok továbbra is életre kelhetnek - jelentette a Live Science korábban.
Látszólag elpusztíthatatlan
Néhány fehérje, amely lehetővé teszi a tardigrádok újjáéledését kiszáradás után, más organizmusokban található meg, ám a Dsup kizárólag a víz medvékre vonatkozik. És bár a korábbi vizsgálatok azt találták, hogy ez a fehérje ellenállóképessé tette az emberi sejteket a röntgen sugárzás ellen, a Dsup működésének mechanizmusai bizonytalanok voltak.
Az új tanulmányban a kutatók felfedezték, hogy a Dsup a kromatinnak nevezett struktúrához kötődik - egy csomag, amely egy sejt hosszú DNS-szálait tartja sűrű csomagolásban - mondta Kadonaga a Live Science-nek.
"Azt találtuk, hogy kötődik a kromatinhoz. Aztán megkérdeztük:" Hogyan teszi ellenállóvá a röntgen sugarakra? "" - mondta.
Amikor a sejteket röntgensugárban fürdik, a vízmolekulák megoszlanak és nagyon reakcióképes oxigén- és hidrogén-részecskékké alakulnak, ezeket hidroxilcsoportoknak nevezik; ezek a gyökök károsíthatják a sejtekben levő DNS-t, a tanulmány szerint.
"Azt gondoltuk:" Miért nem látjuk csak, hogy a Dsup képes megvédeni a DNS-t a hidroxilcsoportoktól? " És a válasz igen, így van "- magyarázta Kadonaga. A nagy energiatartalmú Dsup felhőszerű szerkezetű; A felhő körülveszi a DNS kromatin borítékát, blokkolja a hidroxilgyököket és megakadályozza őket, hogy megzavarják a sejt DNS-t - jelentették a kutatók.
"Most, hogy tudjuk, hogyan működött, ez egy lépés a gyakorlati alkalmazásokhoz való felhasználás szempontjából" - mondta Kadonaga.
A tudósok, összerakva azt, hogy a Dsup hogyan működik egyre pontosabb szinteken, felhasználhatják azt tervként más típusú fehérjék - "Dsup jobb verziói" - építéséhez, amelyek még hatékonyabban védik a sejteket a DNS-károsodástól - mondta Kadonaga. . Ezek az új fehérjék valószínűleg nem kerülnek felhasználásra sugárzásbiztos emberek előállítására, de javíthatják a gyógyszerkészítményekben használt tenyésztett sejtek keménységét - tette hozzá.
"Van tartósabb sejtek, hosszabb élettartamú sejtek. Ez lehet a helyzet, ha a Dsup valamilyen formáját elhelyezzük abban a cellában" - mondta.
Az eredményeket online, kedden (október 1.) közzétették az eLife folyóiratban.
