|
Варвары микромира выдерживают смертельную радиацию
|
|
|
|
Исследователи раскрывают молекулярные секреты уникальной бактерии, обладающей сверхспособностью к выживанию в самых экстремальных условиях, включая воздействие огромного количества радиации, которая нанесла бы вред большинству организмов.
|
|
|
|
Deinococcus radiodurans уже давно привлекает ученых, в первую очередь из-за своей устойчивости к воздействию радиации. Новое исследование, проведенное Северо-Западным университетом, помогает понять, как эта здоровая бактерия может противостоять потенциально смертельным условиям.
|
|
Варвары из царства бактерий
|
|
|
|
За свою жизнестойкость Д. Радиодуранс получил прозвище “Бактерия Конан”, что является данью уважения знаменитому герою Роберта Говарда, темному воину, который положил начало жанру фантастики о мече и магии в журнальных статьях, опубликованных в 1930-х годах.
|
|
|
|
Как и знаменитый персонаж Говарда-варвар, D. radiodurans обладает уникальной способностью преодолевать опасности, с которыми сталкивается, хотя до сих пор оставалось загадкой, что именно делает бактерию такой сильной.
|
|
|
|
Согласно результатам исследования, проведенного командой Северо-Западного университета в сотрудничестве с Университетом военной службы (USU), бактерия обладает уникальным антиоксидантным комплексом, который сочетает в себе марганец, фосфат и специфические пептиды.
|
|
|
|
|
|
|
Однако обнаружение ключа к устойчивости бактерии может означать нечто большее, чем раскрытие секретов необычного, простого организма. Исследователи, участвующие в исследовании, считают, что их результаты могут указать путь к новым технологиям и методам лечения, которые могут даже включать разработку вакцин на основе радиации.
|
|
Вооружившись антиоксидантами.
|
|
|
|
Было доказано, что D. radiodurans способен выдерживать воздействие доз радиации, в тысячи раз превышающих те, которые могли бы убить человека. По словам команды Northwestern, это замечательное природное средство защиты является результатом относительно простого процесса: метаболиты соединяются с марганцем, что способствует образованию удивительно мощного антиоксидантного комплекса.
|
|
|
|
Это открытие стало прорывом в наших знаниях об устойчивости микроорганизмов на молекулярном уровне и вдохновило команду на разработку нового синтетического антиоксиданта, созданного по образцу замечательной защитной системы варварских бактерий.
|
|
|
|
Синтетический антиоксидант, получивший название MDP, сочетает в себе ионы марганца, фосфат и небольшой пептид. В результате получается тройной комплекс — по сути, комплекс белков, состоящий из трех связанных молекул, — который в сочетании гораздо эффективнее блокирует повреждения от радиации, чем когда его отдельные компоненты противостоят ей по отдельности.
|
|
|
|
“Именно этот тройной комплекс делает MDP отличным средством защиты от радиации”, - объяснил Брайан Хоффман из Northwestern, который сотрудничал с Майклом Дейли из Университета ЮАР. “Мы давно поняли, что марганец и фосфат являются сильными антиоксидантами, но добавление пептида увеличивает их защитную силу в геометрической прогрессии”.
|
|
|
|
Хоффман, профессор молекулярной биологии в Северо-Западном университете, и Дейли, профессор патологии в УРГУ и эксперт по планетарной защите, изучали эту бактерию в течение многих лет. Такой мощный антиоксидант может найти множество полезных применений, в том числе для защиты астронавтов от вредного космического излучения, с которым они столкнутся во время полетов в дальний космос.
|
|
|
|
Другие возможности включают в себя новые подходы к экстренному лучевому лечению и развитие производства вакцин с возможностью радиационной инактивации. По сути, выводы команды могут помочь пересмотреть стратегии, связанные с радиозащитой в здравоохранении, оборонных системах и освоении космоса.
|
|
|
|
Выживание в условиях замороженного инопланетного ландшафта
|
|
|
|
Предыдущие исследования также показали, что D. radiodurans, хотя и способен выдерживать до 25 000 градаций радиации в обычных условиях, может выдержать почти в пять раз большее воздействие, если бактерию высушить или заморозить. Это примерно в 28 000 раз превышает количество радиации, которое было бы смертельной дозой для человека.
|
|
|
|
Одним из интригующих следствий таких открытий является то, что подобные микробы, если бы они существовали в спящем состоянии, будучи захороненными на Марсе, потенциально могли бы также противостоять воздействию радиации в таких условиях.
|
|
|
|
“Это новое молекулярное понимание открывает двери для новых применений”, - отметил Дейли. “От создания усовершенствованной защиты от радиации до разработки вакцин следующего поколения - возможности действительно многообещающие”.
|
|
|
|
В настоящее время Хоффман, Дейли и их коллеги стремятся углубить свое понимание тройного комплекса MDP и в конечном итоге разработать аналогичные, еще более мощные синтетические антиоксиданты на основе марганца, которые, подобно D. radiodurans, могут повысить выживаемость различных организмов в неблагоприятных условиях космоса.
|
|
|
|
Источник
|
