Bilim adamları kısa süre önce tardigrades'ın süper güçler cephaneliğinde önemli bir bileşeni deşifre ederek, herkesin en sevdiği mikroskobik su ayılarındaki eşsiz bir proteinin zararlı radyasyona karşı nasıl bir bariyer görevi gördüğünü ortaya çıkardı.
Küçük olmasına rağmen, tardigrades ünlüdür. Soğuk algınlığına maruz kalma, kızarma ısısı ve uzayın vakum ve ölümcül radyasyonu da dahil olmak üzere yaşamın çoğunu öldürecek aşırı koşulları havalandırabilirler.
Peki, geç dokunulmazlığa neden olan kimyasal sırlar nelerdir? Bu soruyu cevaplamak için, araştırmacılar sadece tardigradlarda bulunan bir bileşiğe yakından baktılar: hasar baskılayıcı protein veya Dsup.
Bu proteinin koruyucu güçlerinin daha önce tardigradların ötesine uzandığı bulunmuştur; insan hücrelerine eklendiğinde, Dsup X-ışınlarından gelen hasara karşı koruma sağlar. Ve şimdi, bilim adamları Dsup'un kromozom yapılarına nasıl bağlandığını ve DNA'yı radyasyonun zararlı etkilerinden nasıl koruduğunu keşfettiler.
Kaliforniya'daki Kaliforniya Üniversitesi Biyolojik Bilimler Bölümü'nde profesör olan çalışma ortak yazarı James Kadonaga, "Aşırı bir organizmadaki bu büyüleyici proteinin bize düzenli proteinlerden alamayacağımız yeni bir şey söyleyebileceğini düşündük." Dedi. .
Tardigrades yıkılmaz gibi görünse de, aktif olmak ve üremek için suya ihtiyaç duyarlar. Suyun yokluğunda, vücutlarından nemi dışarı atarak ve daha misafirperver koşullar geri dönene kadar kurumuş bir limboda bulunan bir tun durumu adı verilen askıya alınmış bir animasyona geri çekilirler.
Tuningler olarak, tardigrades çoğu zarar türüne karşı geçirimsizdir ve onlarca yıl sonra, muhtemelen ayda zaman geçirdikten sonra bile canlandırılabilir. Başarısız bir iniş denemesi sırasında 11 Nisan'da İsrail ay lander Beresheet'in (kurumuş su ayılarının yükünü taşıyor) çöktükten sonra ay yüzüne binlerce tun dağılmış olabilir. Live Science daha önce bildirdiği gibi, belirli koşullar altında, çarpışma inişinden sağ çıkmışsa, dondurularak kurutulmuş tardigrades hala hayata dönebilir.
Görünüşte yok edilemez
Tardigradların kurutulduktan sonra canlanmasına izin veren proteinlerin bazıları diğer organizmalarda bulunur, ancak Dsup su ayılarına özeldir. Önceki çalışmalar, bu proteinin insan hücrelerini X-ışını radyasyonuna karşı dirençli hale getirdiğini bulurken, Dsup'un bunu nasıl gerçekleştirdiğinin mekanizmaları belirsizdi.
Yeni çalışmada, araştırmacılar Dsup'un, hücrenin uzun DNA ipliklerini yoğun bir pakette tutan bir paket olan kromatin adı verilen bir yapıya bağlandığını keşfetti, Kadonaga Live Science'a söyledi.
“Kromatine bağlandığını gördük. Sonra sorduk, 'Onu X ışınlarına nasıl dirençli hale getiriyor?” Dedi.
Hücreler X-ışınları içinde yıkandığında, su molekülleri bölünür ve hidroksil radikalleri adı verilen oldukça reaktif oksijen ve hidrojen parçacıkları oluşturur; bu radikaller araştırmaya göre hücrelerin içindeki DNA'ya zarar verebilir.
"Neden Dsup'un DNA'yı hidroksil radikallerinden koruyup koruyamayacağını neden görmüyoruz?" Ve cevap evet, olabilir, "diye açıkladı Kadonaga. Yüksek enerjili Dsup bulut benzeri bir yapıya sahiptir; araştırmacılar, bulutun DNA'nın kromatin zarfını çevrelediğini, hidroksil radikallerini engellediğini ve hücresel DNA'yı bozmalarını engellediğini bildirdi.
Kadonaga, "Şimdi nasıl çalıştığını bildiğimize göre, onu pratik uygulamalar için potansiyel olarak kullanmanın bir adım taşı," dedi.
Kadonaga, Dsup'un her zamankinden daha hassas seviyelerde nasıl işlediğini bir araya getirerek, hücreleri diğer DNA türlerini ("daha iyi Dsup sürümleri") oluşturmak için bir plan olarak kullanabiliyor. . Bu yeni proteinlerin muhtemelen radyasyona dayanıklı insanlar üretmek için kullanılmayacaklarını, ancak ilaç yetiştirmek için kullanılan kültürlenmiş hücrelerin sertliğini artırabileceklerini de sözlerine ekledi.
“Daha dayanıklı hücrelere, daha uzun ömürlü hücrelere sahip olabilirsiniz. Bu hücrenin içine bir çeşit Dsup koymak için bir durum olabilir” dedi.
Bulgular 1 Ekim Salı günü çevrimiçi olarak eLife dergisinde yayınlandı.
