Як «генетичний обладунок» захищає організм від радіації

Дивовижна стійкість тихоходок до радіації вже давно привертала увагу вчених, але лише недавно дослідникам вдалося почасти розгадати секрет цих феноменальних здібностей.

Радіація, здатна перетворити ДНК всередині клітин людини в генетичний «бульйон», не може впоратися з тихоходками - дивовижними мікроскопічними істотами, що стали широко відомими завдяки своїй неймовірній витривалості. Секрет цієї фантастичної стійкості досі залишається таємницею, проте тепер у вчених з'явилися деякі зачіпки.

Дослідники з'ясували, що частково захист тихоходок такий ефективний завдяки спеціальному білку «придушення пошкоджень», наукова назва якого - Dsup. Про його потенціал було відомо вже кілька років. Наприклад, введений в культуру людських клітин, цей білок знижує пошкодження, викликані дозою рентгенівських променів, приблизно на 40%. Також здається, що він досить ефективно захищає ДНК від роз'їдаючого впливу гідроксильних радикалів.

Якимось чином, чіпляючись за нитки нуклеїнової кислоти, Dsup відхиляє або поглинає негативні елементи, які в іншому випадку залишили б у живій клітині безліч органічного сміття.

Завдяки комп'ютерному моделюванню команді вдалося розкрити принцип роботи «диво-білка». Виявилося, що деякі ділянки Dsup можуть змінювати свою форму, підлаштовуючись під структуру ДНА і адаптуючись до основної послідовності генів. «Результати нашої роботи показали, що білок за своєю природою неупорядкований, що дозволяє Dsup налаштовувати свою структуру відповідно до форми ДНК», - пишуть дослідники у своєму звіті.

Цей унікальний для білків ступінь неупорядкованості і гнучкості передбачає, що в електростатичних взаємодіях між двома молекулами є щось, що наділяє його надприродними захисними якостями. Було б розумно припустити, що білок може діяти як свого роду генетичний екзоскелет, одночасно захищаючи і підтримуючи природні механізми захисту клітин.

Будь-які особливості того, як радіація впливає на білок на фізичному рівні, повинні бути опрацьовані в майбутніх експериментах, але неупорядкована природа Dsup і його здатність трансформуватися в захисну конформацію вже стала відкриттям, яке пролило світло на загадкову природу дивовижної витривалості тихоходок. Це відкриття, втім, зіграє на користь всього людства: у космосі людина практично беззахисна перед різними видами випромінювання, а тому генетичних механізм додаткової стійкості може виявитися необхідним - особливо для майбутніх колоністів нових світів.