Щоб познайомити своїх дітей із прихованими чудесами тваринного світу, кілька років тому Анн де Сієн відвідала свій сад у Парижі. Доктор Де Сіан, молекулярний біолог, зібрав шматочки водоростей, потім повернувся всередину, змочив їх у воді та помістив під мікроскоп. Її діти дивилися крізь об’єктив на дивних восьминогих створінь, які лазили по моху.
«Вони були вражені», — сказав доктор Де Сіан.
Але вона ще не закінчила справу з маленькими монстрами, відомими як тихохідні. Вона принесла їх до своєї лабораторії у Французькому національному музеї природної історії, де вона та її колеги вразили їх гамма-променями. Вибухи були в сотні разів більші, ніж радіація, необхідна, щоб убити людину. Однак тихохідки вижили і продовжили своє життя, як ні в чому не бувало.
Вчені давно знали, що тихохідні тварини дивно стійкі до радіації, але лише зараз доктор де Сьєн та інші дослідники відкрили їхні секрети виживання. Згідно з дослідженням, опублікованим у п’ятницю, та іншим дослідженням, опублікованим у п’ятницю, тихохідні тварини, здається, вправні в молекулярному ремонті, здатні швидко збирати купи зламаної ДНК.
Вчені століттями намагалися проникнути в захист тихоходок. У 1776 році Лаццаро Спалланцані, італійський натураліст, описав, як тварини можуть повністю висохнути, а потім оживати за допомогою бризок води. У наступні десятиліття вчені виявили, що тихохідні можуть витримувати нищівний тиск, глибоке заморожування і навіть політ у відкритий космос.
У 1963 році група французьких дослідників виявила, що тихохідні можуть витримувати потужні вибухи рентгенівського випромінювання. У нещодавніх дослідженнях дослідники виявили, що деякі види тихохідних можуть витримати дозу радіації, яка в 1400 разів перевищує ту, яка потрібна для смерті людини.
Радіація смертельна, оскільки розриває ланцюги ДНК. Промені високої енергії, потрапляючи на молекулу ДНК, можуть спричинити пряме пошкодження; Він також може викликати хаос, зіткнувшись з іншою молекулою всередині клітини. Ця змінена молекула може атакувати ДНК.
Вчені підозрюють, що тихохідні можуть запобігти або усунути цю шкоду. У 2016 році дослідники з Токійського університету виявили Він відкрив білок під назвою Dsup, який, здається, захищає гени тихохідних від енергетичних променів і бродячих молекул. Дослідники перевірили свою гіпотезу, помістивши Dsup у людські клітини та бомбардуючи їх рентгенівськими променями. Клітини Dsup були менше пошкоджені, ніж клітини без тихохідного білка.
Це дослідження викликало у доктора Де Сіана інтерес до тихоходок. Вона та її колеги вивчали тварин, яких вона зібрала у своєму саду в Парижі, а також тварин, знайдених в Англії, і третину в Антарктиді. Як вони повідомили У січні гамма-промені знищили ДНК тихоходок, але не змогли їх убити.
Кортні Кларк Хахтель, біолог з Університету Північної Кароліни в Ешвіллі, та її колеги незалежно один від одного виявили, що тихохідні Я закінчив зі зламаними генами. Їх дослідження було опубліковано в п'ятницю в журналі Current Biology.
Ці результати свідчать про те, що сам по собі Dsup не запобігає пошкодженню ДНК, хоча можливо, що білки забезпечують частковий захист. Важко знати напевно, тому що вчені все ще з’ясовують, як проводити експерименти на тихохідних. Вони не можуть створити тварин без гена Dsup, наприклад, щоб побачити, як вони справляються з радіацією.
«Ми хотіли б провести цей експеримент», — сказав Жан-Поль Конкорде, помічник доктора де Сієна в музеї. «Але те, що ми можемо зробити з тихохідними, все ще досить примітивно».
Два нових дослідження розкривають ще одну хитрість тихоходок: вони швидко відновлюють пошкоджену ДНК.
Після того, як тихоходки піддаються радіації, їхні клітини використовують сотні генів для створення нового набору білків. Багато з цих генів знайомі біологам, оскільки інші види, включаючи нас, використовують їх для відновлення пошкодженої ДНК.
Наші клітини постійно відновлюють гени. Ланцюги ДНК у звичайній людській клітині розриваються приблизно 40 разів на день, і кожен раз наші клітини повинні їх відновлювати.
Тихоходки виробляють ці стандартні білки відновлення у вражаючих кількостях. «Мені здавалося, що це смішно», — згадувала д-р Кларк Хахтель, коли вона вперше виміряла свій рівень.
Доктор Де Сіан та її колеги також виявили, що радіація змушує тихоходок виробляти низку білків, яких немає в інших тварин. Поки що їх функції залишаються здебільшого загадкою.
Вчені вибрали для дослідження особливо багатий білок під назвою TRD1. При введенні в клітини людини він, здавалося, допомагає клітинам протистояти пошкодженню ДНК. Доктор Конкорде припустив, що TRD1 може захоплювати хромосоми та підтримувати їх у правильній формі, навіть коли їхні нитки починають розтріскуватися.
Вивчення білків, таких як TRD1, не тільки розкриє силу тихоходок, але також може привести до нових ідей про те, як лікувати медичні розлади, сказав доктор Конкорде. Наприклад, пошкодження ДНК відіграє певну роль у багатьох видах раку. «Будь-які хитрощі, які вони використовують, нам можуть бути корисні», — сказав доктор Конкорде.
Доктор Конкордет все ще вважає дивним те, що тихохідні так добре виживають під впливом радіації. Зрештою, їм не обов’язково виживати на атомних електростанціях чи в уранових печерах.
«Це одна з великих загадок: чому ці організми взагалі стійкі до радіації?» Він сказав.
Доктор Конкорде сказав, що суперздібність цієї тихоходки може бути просто незвичайним збігом обставин. Зневоднення також може руйнувати ДНК, тому тихохідні можуть використовувати свою броню та відновлювати білки для боротьби зі зневодненням.
Хоча паризький парк може здатися легким місцем для проживання, доктор Конкорде сказав, що він може створити багато проблем для тихохідних. Навіть зникнення роси щоранку може стати катастрофою.
«Ми не знаємо, як виглядає життя там, у моху», — сказав він.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
