Ученые собирают воедино новые сведения о том, как тихоходки выживают в экстремальных условиях.
Микроскопические тихоходки восхищали ученых своей невероятной прочностью с тех пор, как они были впервые обнаружены еще в 1773 году. Они могут чувствовать, когда пора впадать в спячку и переходить в бодрствующее состояние в суровых условиях. Тихоходки могут выдерживать даже опасные уровни радиации, и, возможно, причина этого кроется в удивительном механизме в ДНК. Процесс восстановления ДНК занимает сверхурочное время при воздействии смертельного излучения для восстановления поврежденной ДНК. Результаты описаны в исследовании, опубликованном 12 апреля в журнале Current Biology.
Среди многих опасностей чрезмерного облучения есть его способность повреждать ДНК. У людей повреждение ДНК в результате чрезмерного облучения связано с заболеваниями, включая различные виды рака и сердечно-сосудистые заболевания. Тихоходки, также известные как “водяные медведи”, могут выдерживать невероятное количество радиации. В 1963 году исследователи впервые обнаружили, что они могут пережить в 1400 раз более интенсивную радиацию, чем, как известно, люди. Теперь ученые получают представление о том, как их организм исправляет радиационные повреждения ДНК.
В этом новом исследовании команда из университета Чапел-Хилл использовала лабораторные методы, разработанные за последние 25 лет, для выявления внутренних генетических механизмов, которые тихоходки используют, чтобы пережить радиационное воздействие. Они изучили вид тихоходок под названием Hypsibius exemplaris , которые не защищены от повреждения ДНК радиацией. Вместо этого они могут восстанавливать этот тип обширных повреждений. При воздействии радиации клетки тихоходок используют силу сотен генов для создания новых белков, используемых для восстановления ДНК. Затем эти белки повышают уровень репарации ДНК до уровней, которые соавтор исследования и биолог Кларк-Хачтел назвала “нелепыми”.
Когда ученые UNC-Chapel Hill завершили работу, команда из Франции получила аналогичные результаты в своих экспериментах. Парижский музей естественной истории исследователи Жан-Поль Конкорде и Анн де Киан и их коллеги обнаружили, что, хотя гамма-лучи разрушили ДНК тихоходок, они их не убили. Они также обнаружили новый белок тихоходок под названием TRD1, который защищает ДНК. Когда его вводят в клетки человека, белок, по-видимому, помогает им противостоять повреждениям. Конкордет сказал New York Times, что TRD1 может захватывать хромосомы и сохранять их правильную форму, даже когда нити хромосом начинают разрушаться. Понимание подобных белков потенциально может привести к разработке новых методов лечения рака и других заболеваний, при которых повреждается ДНК.
