Paul Sparks
0 
4875
412
Naukowcy niedawno odszyfrowali kluczowy składnik arsenału supermocarstw niesporczaków, odkrywając, w jaki sposób unikalne białko w ulubionych mikroskopijnych niedźwiedziach wodnych działa jako bariera przed szkodliwym promieniowaniem.
Chociaż niesporczaki są małe, są niezwykle wytrzymałe. Potrafią przetrwać ekstremalne warunki, które zabiłyby większość form życia, w tym narażenie na mróz, palące ciepło oraz próżnię i śmiertelne promieniowanie kosmiczne.
Ale jakie są chemiczne sekrety, które nadają niesporczakom ich prawie niezniszczalność? Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy przyjrzeli się bliżej związkowi występującemu tylko w niesporczakach: tak zwanym białku supresorowym uszkodzeń lub Dsup.
Wcześniej stwierdzono, że ochronne właściwości tego białka wykraczają poza niesporczaki; po dodaniu do komórek ludzkich, Dsup chroni przed uszkodzeniami spowodowanymi promieniami rentgenowskimi. A teraz naukowcy odkryli, w jaki sposób Dsup wiąże się ze strukturami chromosomów i chroni DNA przed szkodliwymi skutkami promieniowania - poinformowali naukowcy w nowym badaniu.
Związane z: 8 powodów, dla których kochamy niesporczaki
„Myśleliśmy, że to fascynujące białko w ekstremalnym organizmie może powiedzieć nam coś nowego, czego nie uzyskalibyśmy od zwykłych białek” - powiedział współautor badania James Kadonaga, profesor z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego..
Chociaż niesporczaki mogą wydawać się niezniszczalne, potrzebują wody, aby być aktywnym i rozmnażać się. Pod nieobecność wody wycofują się do formy zawieszonej animacji zwanej stanem tunelu, wydalając wilgoć z ich ciał i żyjąc w wysuszonej otchłani, dopóki nie powrócą bardziej gościnne warunki..
Podobnie jak tardigrades, niesporczaki są odporne na większość form krzywd i mogą nawet zostać ożywione po dziesięcioleciach, być może nawet po spędzeniu czasu na Księżycu. Tysiące tuńczyków mogło zostać rozrzuconych na powierzchni Księżyca po tym, jak izraelski lądownik księżycowy Beresheet (przewożący ładunek wysuszonych niedźwiedzi wodnych) rozbił się 11 kwietnia podczas nieudanej próby lądowania. W pewnych warunkach, jeśli przeżyli lądowanie awaryjne, liofilizowane niesporczaki nadal mogą ożywać, informowano wcześniej.
Pozornie niezniszczalny
Niektóre białka, które pozwalają niesporczakom ożywić po wysuszeniu, znajdują się w innych organizmach, ale Dsup występuje wyłącznie u niedźwiedzi wodnych. Podczas gdy wcześniejsze badania wykazały, że to białko uodparnia ludzkie komórki na promieniowanie rentgenowskie, mechanizmy działania Dsup były niepewne.
W nowych badaniach naukowcy odkryli, że Dsup wiąże się ze strukturą zwaną chromatyną, pakietem, który zawiera długie nici DNA komórki w gęstym pakiecie, powiedział Kadonaga. .
„Odkryliśmy, że wiąże się z chromatyną. Następnie zapytaliśmy:„ W jaki sposób uodparnia ją na promieniowanie rentgenowskie? ”- powiedział.
Kiedy komórki są kąpane w promieniach rentgenowskich, cząsteczki wody rozszczepiają się i tworzą wysoce reaktywne cząsteczki tlenu i wodoru zwane rodnikami hydroksylowymi; Według badań te rodniki mogą uszkadzać DNA wewnątrz komórek.
„Pomyśleliśmy:„ Dlaczego po prostu nie zobaczymy, czy Dsup może chronić DNA przed rodnikami hydroksylowymi ”? Odpowiedź brzmi: tak, można - wyjaśnił Kadonaga. Wysokoenergetyczny Dsup ma strukturę podobną do chmury; chmura otacza otoczkę chromatyny DNA, blokując rodniki hydroksylowe i uniemożliwiając im niszczenie komórkowego DNA, donoszą naukowcy.
„Teraz, gdy wiemy, jak to działało, jest to odskocznia do potencjalnego wykorzystania go do zastosowań praktycznych” - powiedział Kadonaga.
Łącząc w całość sposób, w jaki Dsup działa na coraz bardziej precyzyjnych poziomach, naukowcy mogą wykorzystać go jako plan do budowy innych typów białek - „lepszych wersji Dsup” - które są jeszcze skuteczniejsze w ochronie komórek przed uszkodzeniem DNA, powiedział Kadonaga . Dodał, że te nowe białka prawdopodobnie nie zostaną użyte do produkcji ludzi odpornych na promieniowanie, ale mogłyby poprawić odporność hodowanych komórek, które są używane do uprawy farmaceutyków..
„Możesz mieć bardziej trwałe komórki, dłużej żyjące komórki. To może być argument za umieszczeniem w tej komórce jakiejś formy Dsup” - powiedział.
Wyniki zostały opublikowane online we wtorek (1 października) w czasopiśmie eLife.
- Najlepsze prezenty dla miłośników niesporczaków
- Życie na granicy: Galeria niesamowitych gatunków
- Ekstremalne życie na ziemi: 8 dziwnych stworzeń
Pierwotnie opublikowano w dniu .
