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.