Ученые выяснили, как тихоходки выживают при воздействии радиации

Фото из открытых источников

Тихоходки, возможно, самые неистребимые животные на Земле. Эти микроскопические зверюшки могут выдержать практически все, что в них бросают люди, и уползти в целости и сохранности на своих восьми коротких ножках.

Стратегии, лежащие в основе этих подвигов супергеройского выживания, многочисленны: от белка-супрессора повреждений, который буквально защищает их ДНК, до обезвоженного состояния «анабиоза», в которое они могут войти, когда внешние условия становятся невыносимыми.

И вот ученые открыли новый. Они могут увеличить показатель устранения повреждений до 11. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.

Команда под руководством биолога Кортни Кларк Хачтел из Университета Северной Каролины в Эштоне обстреливала тихоходок гамма-лучами и наблюдала, как они отреагируют.

«То, что мы увидели, нас удивило», — говорит биолог Боб Гольдштейн из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. «Тихоходки делают то, чего мы не ожидали».

Мы знали об удивительной устойчивости тихоходок к ионизирующей радиации на протяжении десятилетий. Они могут пережить дозу, примерно в 1000 раз превышающую смертельную для человека, и продолжать вести свою крошечную жизнь, как будто это ничего не значит.

Считается, что у некоторых тихоходок роль в этом играет белок подавления повреждений - Dsup, но не все виды тихоходок имеют Dsup или его гомолог, что позволяет предположить, что существуют какие-то другие способы выживания.

Чтобы выяснить это, исследователи исследовали влияние гамма-излучения на вид тихоходок под названием Hypsibius exemplaris. Они поместили тихоходок в настольный облучатель, который подвергал животных воздействию гамма-лучей, испускаемых в результате бета-распада цезия-137. Поскольку количество радиации известно, они смогли подвергнуть тихоходок определенным дозам — одной более низкой дозе, находящейся в пределах допустимого уровня, и гораздо более высокой средней смертельной дозе.

К их удивлению, хотя у H. exemplaris действительно есть Dsup, радиационное воздействие, похоже, не вызвало его. На самом деле ДНК тихоходок получила довольно сильный радиационный урон.

Вместо профилактической защиты тихоходки увеличили производство генов репарации ДНК до такой степени, что их продукты стали одними из самых распространенных в их микроскопических телах. Через 24 часа после радиационного воздействия тихоходки восстановили большую часть ДНК, поврежденной ионизирующим излучением.

В дальнейшем исследователи экспрессировали некоторые гены восстановления тихоходок в культуре Escherichia coli и подвергли образцы бактерии воздействию ионизирующей радиации. Бактерии, которым были привиты гены тихоходок, показали способность к репарации ДНК, аналогичную той, которая наблюдалась у H. exemplaris, но не наблюдалась у необработанной E. coli.

Это говорит о том, как обнаружили исследователи, что H. exmplaris способен чувствовать ионизирующее излучение и вызывать реакцию, которая позволяет ему выдерживать дозы, которые могут уничтожить других животных.

«Эти животные демонстрируют невероятную реакцию на радиацию, и, похоже, в этом секрет их экстремальных способностей к выживанию», — говорит Кларк-Хачтель. «То, что мы узнаем о том, как тихоходки преодолевают радиационный стресс, может привести к новым идеям о том, как мы могли бы попытаться защитить других животных и микроорганизмы от вредной радиации».

Ну а чего еще можно ожидать от животного, способного выжить после выстрела из ружья?