Знайдено спосіб підвищити стійкість людини: яка істота зберігає в собі цей генетичний секрет

Тихоходки, також відомі як водяні ведмеді або мохові поросята — мікроскопічні істоти, які демонструють неймовірну здатність до виживання. Попередні дослідження вже показали, що тихоходки здатні вижити в окропі, за екстремально низьких температур і нищівного тиску. Вони також єдині тварини, здатні вижити в умовах відкритого космосу, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Ще одним відкриттям стало те, що тихоходки здатні витримати рівні радіації, які у 2000 разів перевищують ті, що здатні витримати клітини людини. Очевидно, що вчені зацікавилися тим, як їм це вдається.

У дослідженні 2016 року вченим вдалося розкрити один із секретів тихоходок: ген із послідовністю, не схожою на жодну іншу, відому в природі, що кодує білок, який трапляється тільки у тихоходок. Вчені провели експеримент, впровадивши цей білок у клітини людини, що також підвищило їхню стійкість до радіації. Цей білок був названий супресором ушкоджень, або Dsup, оскільки він допомагає захищати ДНК — основу життя — від ушкоджень.

Відтоді вчені по всій земній кулі зосередилися на тому, щоб зрозуміти, як саме працює білок Dsup.

Секрет захисту тихоходок

За словами наукового співробітника Університету Айови Тайлера Дж. Вудворда, сьогодні існує кілька пояснень чудової здатності Dsup захищати ДНК від радіації. Однак усі ці ідеї мають різний ступінь експериментального підтвердження.

У своїй нещодавній роботі Вудворд виявив, що білок міцно взаємодіє з ДНК — Dsup міцно пов'язаний з ДНК не тільки в одній точці, а й по всій її довжині. При цьому білок не має фіксованої форми: він скоріше поводиться як спагеті у воді, постійно змінюючись, вигинаючись і набуваючи різних форм.

Зв'язуючись із ДНК, білок змушує нитки злегка розкручуватися. Це плавне розкручування може зробити ДНК менш сприйнятливою до пошкоджень під час впливу радіації. Водночас деякі вчені вважають, що Dsup діє як щит: покриває ДНК і фізично блокує випромінювання, що впливає на неї. Інші ж дотримуються думки, що білок посилює клітинний механізм відновлення, усуваючи пошкодження ще до того, як вони призведуть до згубних наслідків.

На думку Вудворта, багато з цих ідей, ймовірно, можуть бути правильними одночасно. Оскільки Dsup захищає від багатьох видів радіації, а також від токсичних побічних продуктів, що утворюються під час радіаційного пошкодження, цей загадковий білок, ймовірно, виконує безліч функцій. Дослідники вважають, що розуміння Dsup може допомогти захистити людські клітини.

Користь Dsup для медицини

Сьогодні вчені вивчають можливість використання Dsup у медицині, особливо при захворюваннях, що ушкоджують ДНК. Відомо, що майже всі види раку пов'язані з пошкодженням ДНК, а тому вчені вважають, що білок Dsup може захистити здорові тканини під час лікування раку, такого як променева або хімієтерапія, що ушкоджують ДНК, а часто і здорові клітини.

Однак використання Dsup у медицині насправді значно ширше. Наприклад, під час інфарктів або інсультів тканини органів піддаються сплескам окисного стресу — хімічних реакцій, що призводять до значного пошкодження ДНК. Є ймовірність, що білок здатний захистити ДНК під час цих стресових подій.

Користь Dsup для сільського господарства та освоєння космосу

Вчені вважають, що білок Dsup також здатний вплинути не сільське господарство, дослідження космосу, а також зберігання даних.

Коли дослідники модифікували рослини рису і тютюну для отримання Dsup, рослини стали більш стійкими до радіації. Вважається, що в майбутньому це може дати змогу знизити шкоду сільськогосподарським культурам.

Що стосується космічної біології, Dsup, ймовірно, може допомогти астронавтам протистояти інтенсивному космічному випромінюванню, що обмежує тривалі місії.

Ба більше, деякі вчені вважають, що тихоходок також можна буде використовувати для надстабільного зберігання даних. Річ у тім, що сучасні цифрові носії схильні до пошкоджень в умовах навколишнього середовища, таких як високі температури або високий рівень радіації. Дослідники вважають, що цифрові носії можна перетворити на послідовність ДНК і генетично вбудувати в геном тихоходки — це, ймовірно, захистить дані від екстремальних умов.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що найбільш незнищенні істоти на Землі знову здивували вчених: регенерують після радіації.

Раніше Фокус писав про те, що вчені стріляють тихоходками, щоб перевірити їхню виживаність у космосі.