Как «генетический доспех» защищает организм от радиации

Удивительная устойчивость тихоходок к радиации уже давно привлекала внимание ученых, но лишь недавно исследователям удалось отчасти разгадать секрет этих феноменальных способностей.
Как «генетический доспех» защищает организм от радиации

Радиация, способная преобразовать ДНК внутри клеток человека в генетический «бульон», не может справиться с тихоходками – удивительными микроскопическими существами, ставшими широко известными благодаря своей невероятной выносливости. Секрет этой фантастической стойкости до сих пор остается тайной, однако теперь у ученых появились некоторые зацепки.

Исследователи выяснили, что отчасти защита тихоходок так эффективна благодаря специальному белку «подавления повреждений», научное название которого – Dsup. О его потенциале было известно уже несколько лет. Например, введенный в культуру человеческих клеток, этот белок снижает повреждения, вызванные дозой рентгеновских лучей, примерно на 40%. Также кажется, что он весьма эффективно защищает ДНК от разъедающего воздействия гидроксильных радикалов.

Каким-то образом, цепляясь за нити нуклеиновой кислоты, Dsup отклоняет или поглощает негативные элементы, которые в противном случае оставили бы в живой клетке множество органического мусора.

Благодаря компьютерному моделированию, команде удалось раскрыть принцип работы «чудо-белка». Оказалось, что некоторые участки Dsup могут изменять свою форму, подстраиваясь под структуру ДНА и адаптируясь к основной последовательности генов. «Результаты нашей работы показали, что белок по своей природе неупорядочен, что позволяет Dsup настраивать свою структуру в соответствии с формой ДНК», — пишут исследователи в своем отчете.

Эта уникальная для белков степень неупорядоченности и гибкости подразумевает, что в электростатических взаимодействиях между двумя молекулами есть что-то, что наделяет его сверхъестественными защитными качествами. Было бы разумно предположить, что белок может действовать как своего рода генетический экзоскелет, одновременно защищая и поддерживая естественные механизмы защиты клеток.

Любые особенности того, как радиация влияет на белок на физическом уровне, должны быть проработаны в будущих экспериментах, но неупорядоченная природа Dsup и его способность трансформироваться в защитную конформацию уже стала открытием, которое пролило свет на загадочную природу удивительной выносливости тихоходок. Это открытие, впрочем, сыграет в пользу всего человечества: в космосе человек практически беззащитен перед различными видами излучения, а потому генетических механизм дополнительной устойчивости может оказаться необходимым – особенно для будущих колонистов новых миров.