Znanstvenici su nedavno dešifrirali ključni sastojak arsenala super-sila tardigrada, otkrivajući kako jedinstveni protein u svačijoj omiljenoj mikroskopskoj vodi djeluje kao prepreka štetnom zračenju.
Iako maleni, tardigradi su notorno teški. Oni mogu preživjeti ekstremne uvjete koji bi ubili većinu oblika života, uključujući izlaganje hladnoći hladnoći, vrućini koja se hladi i vakuumu i smrtonosnom zračenju prostora.
Ali koje su kemijske tajne koje posuđuju tardigradnju njihove gotovo neranjivosti? Da bi odgovorili na to pitanje, istraživači su pomno zavirili u spoj pronađen samo u tardigradama: takozvani protein supresor oštećenja ili Dsup.
Zaštitne moći ovog proteina ranije su otkrivene izvan tardigrada; kad se doda ljudskim stanicama, Dsup štiti od oštećenja od X-zraka. A sada, znanstvenici su otkrili kako se Dsup veže na strukture kromosoma i štiti DNK od štetnih učinaka zračenja, izvijestili su istraživači u novoj studiji.
"Mislili smo da ovaj fascinantni protein u ekstremnom organizmu može da nam kaže nešto novo što ne bismo dobili od redovitih proteina", rekao je koautor studije James Kadonaga, profesor sa Odjela za biološke znanosti na Sveučilištu Kalifornija, San Diego ,
Iako se tardigradi mogu činiti neuništivima, potrebna im je voda kako bi bili aktivni i razmnožavali se. U nedostatku vode, oni se povlače u oblik suspendirane animacije zvane tun stanje, protjerujući vlagu iz svojih tijela i postojeći u isušenom limbu sve dok se ne vrate gostoljubiviji uvjeti.
Kao nape, tardigrade nisu otporne na većinu oblika štete i mogu se oživjeti nakon desetljeća, možda čak i nakon što provode vrijeme na Mjesecu. Tisuće tuna možda su razbacane po mjesečevoj površini nakon što se izraelski lunar Beresheet (koji je nosio teret isušenih vodenih medvjeda) srušio 11. travnja tijekom neuspjelog pokušaja slijetanja. Pod određenim uvjetima, ako su preživjeli pad pri slijetanju, ta zamrznuta tardigrada mogla bi i dalje zaživjeti, objavio je Live Science prije.
Naizgled neuništiv
Neki proteini koji omogućuju oživljavanje tardigrada nakon što se osuše nalaze se u drugim organizmima, ali Dsup je ekskluzivan za vodene medvjede. I dok su prethodne studije otkrile da ovaj protein čini ljudske stanice otpornim na rendgensko zračenje, mehanizmi kako Dsup to radi nisu bili sigurni.
U novoj studiji, istraživači su otkrili da se Dsup veže na strukturu koja se naziva kromatin, paket koji u gustom paketu drži dugačke niti DNK, rekao je Kadonaga za Live Science.
"Otkrili smo da se veže za kromatin. Tada smo pitali:" Kako to čini otpornim na rendgenske zrake? ", Rekao je.
Kad se stanice okupaju X-zrakama, molekule vode se razdvajaju i tvore visoko reaktivne čestice kisika i vodika koje se nazivaju hidroksilni radikali; ovi radikali mogu oštetiti DNK unutar stanica, navodi se u studiji.
"Mislili smo:" Zašto jednostavno ne vidimo možemo li Dsup zaštititi DNK od hidroksilnih radikala? " A odgovor je da, može ", objasnio je Kadonaga. Visokoenergetski Dsup ima strukturu u obliku oblaka; oblak okružuje DNK kromatinsku ovojnicu, blokirajući hidroksilne radikale i sprečavajući ih da poremete staničnu DNK, izvijestili su istraživači.
"Sad kad znamo kako je to funkcioniralo, to je odskočna daska za potencijalno korištenje za praktične primjene", rekao je Kadonaga.
Kombinirajući kako Dsup funkcionira na sve preciznijim razinama, znanstvenici ga mogu upotrijebiti kao nacrt za izgradnju drugih vrsta proteina - "boljih verzija Dsupa" - koji su još učinkovitiji u zaštiti stanica od oštećenja DNA, rekao je Kadonaga , Ti se novi bjelančevine vjerojatno neće koristiti za proizvodnju ljudi otpornih na zračenje, ali oni bi mogli poboljšati tvrdoću kultiviranih stanica koje se koriste za uzgoj farmaceutskih proizvoda, dodao je.
"Možete imati trajnije stanice, ćelije koje žive više. To bi mogao biti slučaj za stavljanje nekog oblika Dsupa u tu ćeliju", rekao je.
Otkrića su objavljena u utorak (1. listopada) na mreži u časopisu eLife.
