Лекарства, которые предотвращают или обращают вспять воздействие ионизирующей радиации, уже давно являются несбыточной научной фантастикой, но секвенирование генов недавно открытого вида тихоходок может все изменить.
Тихоходки, также известные как «водяные медведи», обладают невероятной толерантностью к экстремальным условиям, включая их способность выдерживать дозы радиации, почти в 1000 раз превышающие ту, которая могла бы убить человека.
Как выживают микроскопические восьминогие существа, остается загадкой, но китайские исследователи составили карту генома Гипсибиус хенанскийнедавно обнаруженного вида тихоходок, имеют несколько идей и надеются, что их открытия могут найти практическое применение за пределами лаборатории.
По данным исследователей, при этом активировался 2801 отдельный ген. Х. хенаненсис подвергся воздействию радиации – все это имело отношение к восстановлению ДНК, иммунным реакциям и контролю деления клеток.
Один из таких генов, DODA1, как полагают исследователи, был приобретен Х. хенаненсис от бактерий посредством горизонтального переноса генов – по сути, нерепродуктивного приобретения генов через границы видов (это механизм, который позволяет различным штаммам бактерий приобретать устойчивость к антибиотикам). DODA1 активируется только в ответ на радиацию и позволяет Х. хенаненсис для создания пигментных соединений, известных как беталаины, обычно встречающихся в бактериях, грибах и растениях.
Беталаны поглощают радиацию, и исследователи отмечают, что пигменты весьма способны накапливать радиоактивные частицы, находящиеся внутри клеток.
Исследователи также обнаружили, что тихоходки создают неупорядоченный белок TRID1 под воздействием радиации. TRID1 «ускоряет восстановление повреждений ДНК посредством процесса, включающего разделение фаз», позволяя тихоходкам восстанавливать двухцепочечные разрывы ДНК, возникающие из-за радиационного повреждения.
Третье открытие касается пары белков, образующихся под воздействием радиации, которые ускоряют выработку аденозинтрифосфата (АТФ), энергии, используемой всеми живыми клетками, и НАД+, кофермента, играющего центральную роль в метаболизме. Оба также участвуют в регуляции восстановления ДНК, необходимой для восстановления после чрезмерного воздействия радиации.
«Функциональные исследования механизмов радиотолерантности тихоходок расширят наше понимание выживания клеток в экстремальных условиях», — отмечают исследователи в своем заключении.
РадХ или РадАвей?
По данным китайской группы, человеческие клетки, подвергшиеся воздействию беталаинов тихоходок, показали лучшую выживаемость при воздействии радиации, что предполагает интересное возможное применение полученных результатов.
Будет ли лучевая терапия, полученная от тихоходок, профилактической или назначаемой после облучения, не так ясно.
Однако у исследователей из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, изучающих тихоходок, может быть ответ. Радиация по-прежнему причиняет вред водяным медведям – у них просто есть генная сила, позволяющая активизировать усилия по восстановлению после облучения.
«Эти животные демонстрируют невероятную реакцию на радиацию, и, похоже, в этом секрет их экстремальных способностей к выживанию», — объяснила Кортни Кларк-Хачтел, доцент кафедры биологии Университета Северной Каролины в Эшвилле, которая была частью исследовательской группы в Чапел-Хилл. «То, что мы узнаем о том, как тихоходки преодолевают радиационный стресс, может привести к новым идеям о том, как мы могли бы попытаться защитить других животных и микроорганизмы от вредной радиации».
Китайская команда, например, надеется, что ее исследования помогут защитить астронавтов от вредного радиационного воздействия, помогут устранить загрязнение окружающей среды и облегчат лечение лучевой терапией.
Как всегда бывает, когда делаются такого рода открытия, результаты, вероятно, появятся через годы, а создание простого в использовании средства лечения избыточной дозы радиации во время блуждания по постапокалиптической пустоши, вероятно, еще дальше. Так что пока не выползайте сквозь осадки. ®
Leave a Reply