НОВИНИ


ОТКРИХА ПРИЧИНАТА ЗА НЕУЯЗВИМОСТТА НА БАВНОХОДКИТЕ
25.09.2016


Има същества, които са устойчиви на студ, има организми, които не се страхуват от топлина или вакуум. Но да издържи на всички външни фактори, включително и на жестока рентгенова и ултравиолетова радиация, не може друго живо същество освен бавноходката.
 
В опит да разберат на какво се дължи такава висока степен на оцеляване, японски учени изследват ДНК на бавноходките. Те изолират специфичен протеин, който въведен в човешките клетки, ги прави по-устойчиви на въздействието на рентгенови лъчи.
Освен това се установи, че тези същества са изключително устойчиви, не в резултат от хоризонтален пренос на чужди гени и са техни собствени еволюционни придобивки, разказва Рhys.org.
Резултатите от проучването са публикувани в авторитетното научно издание Nature Communications.
Бавноходките са много малки живи организми, размерът им е 0,1 мм -1,5. Тези същества имат полупрозрачно тяло, състоящо се от четири сегмента и "глава". Всеки сегмент има чифт къси и дебели крайници. Бавноходките се придвижват със скорост 2-3 мм в минута. Те нямат дихателна, нито кръвоносна система.
 

Изображение на хидратирана бавноходка (Ramazzottius varieornatus), направено със сканиращ електронен микроскоп. (Nature/20 септември 2016)

За оцеляването на бавноходките се носят легенди. Тези животни могат да престоят 20 месеца и дори повече в течен кислород при -193° С, в течен хелий - около 8 часа, и оживяват след размразяване. Нагрети до 60-65° бавноходките оцеляват 10 часа и до 100° С - час.

Бавноходките издържат налягане от 6000 атмосфери. Добре се чувстват и във вакуум, преживяват и космически лъчения и ултравиолетова радиация A и B (дължина на вълната 280-400 nm).

Ако група бавноходки се облъчи с радиация (570 000 рентгена) оцеляват приблизително 50%. Докато смъртоносната доза радиация за човека е само на 500 рентгена.

Бавноходките оцеляват и на екстремна дехидратация, запазвайки само 1-2 % вода в тялото си. След като попаднат във влажна сряда, те се връщат към нормален живот.
 

Вижте лицето на бахноходката (Ramazzottius varieornatus), (Nature/20 септември 2016 г.)

Каква е причината за такава висока степен на оцеляване?

Японски учени се опитват да дадат отговор на този въпрос като секвенират ДНК на бавноходката. Резултатите от дешифрирането на генетичния материал на тези същества отговори на някои въпроси, които интересуват биолозите десетки или дори стотици години.

Оказа се, че у бавноходките работят няколко защитни механизми, които се дължат на наличието на специфични протеини в организма им.

Японските изследователи показаха, че при въвеждането на тези протеини в човешките клетки, те стават по-устойчиви на въздействието на рентгенови лъчи. Според авторите на изследването, ДНК веригите на човешки клетки при въвеждането на един от протеините, които осигуряват на бавноходките устойчивост на радиация, се повреждат с 40 % по-малко. "Бяхме много изненадани," - заяви Такума Хашимото от Университета в Токио.

Учените са изследвали само един вид на бавноходки Ramazzottius varieornatus, който е един от най-издръжливите на външни фактори вид. В организма на този вид бавноходки учените са открили един протеин, наречен Dsup (Damage suppressor), който намалява отрицателното въздействие на външните фактори върху тялото на тези същества.

Dsup според изследователи е ДНК-свързани протеин, който осъществява защитата на веригите и подобрява устойчивостта на клетката на радиактивни лъчения. "Устойчивостта на рентгеново лъчение е страничен ефект на механизъм за адаптирането на бавноходките към екстремна дехидратация," обяснява акеказу Куниеда, друг член на екипа.

За да получат в достатъчни количества от Dsup съответният ген е трансплантиран в генома на Ешерихия коли. И след това протеинът е преместен в култура на човешки клетки.

Ако Dsup може да бъде внесен в организма на човека, а не само в клетъчна култура, то вероятно ще ни направи по-устойчиви на радиация.

Тази "модификация" е особено важна за бъдещата експанзия на човешката цивилизация в космоса, защото именно силната космическа радиация е един от големите рискове за живота и здравето на астронавтите.




По-рано се смяташе, че у бавноходките има значителен процент на чужди гени, около 20%. Японски учени твърдят, че този резултат е погрешен. Всъщност броят на гените, получени от странични видове, е около 2% от общия брой на гените в генотипа на бавноходките. А предишните резултати са грешка, резултат от замърсяване на пробата с генетичен материал.

У бавноходките са открити 1.2 % - 2 % странични гени, което е обичаен резултат за повечето организми. Част от защитните механизми на вида Ramazzottius varieornatus, наистина са получени от други същества. Но по-голямата част все пак е възникнала в резултат на еволюцията, тоест е "постижение" на самата бавноходка.

Установен е фактът, че тези същества са изключително устойчиви на неблагоприятни външни фактори, не в резултат от хоризонтален пренос на чужди гени и са техни собствени еволюционни придобивки.

Японските учени твърдят, че видът Ramazzottius varieornatus, а вероятно и другите видове бавноходки, просто нямат гени, които да включват реакции на организма на стрес. Например ако няма вода, у повечето живи същества се стартира процес на клетъчна смърт. Подобна ситуация се наблюдава при липса на необходимото количество хранителни вещества или заради други негативни фактори. При бавноходките няма нищо подобно.

Те просто "не разбират", че неблагоприятните условия на заобикалящата среда заплашва самото им съществуване.



 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
954668