Биологи раскрыли секрет защиты тихоходок от радиации
Специальный белок в случае угрозы охватывает ДНК тихоходок, закрывая ее от свободных радикалов и радиации.
Микроскопические тихоходки способны переходить в «режим ожидания», удаляя из организма практически всю воду и пережидая самые неблагоприятные условия. Это делает их практически «неубиваемыми»: тихоходки переносят длительное обезвоживание, температуры от минус 270 до 150 °С, огромное давление и отсутствие кислорода глубоко на морском дне, космический вакуум. Устойчивы они и к высоким дозам радиации, смертельным для менее подготовленных животных.
Важным элементом их противорадиационной защиты считается уникальный для тихоходок белок Dsup (Damage Suppressor - «подавитель повреждений»). Синтезировать их способны только эти животные: он помогает им снижать мутагенное действие ионизирующей радиации на ДНК. Эксперименты с культурами человеческих клеток показали, что внедрение Dsup в геном на 40 процентов повышало их устойчивость к излучению и свободным радикалам, таким как пероксид.
Теперь же ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось выяснить, как именно реализована эта дополнительная защита. В статье, опубликованной в журнале eLife, они пишут, что Dsup напрямую связывается с хроматином, сложным комплексом ДНК и стабилизирующих ее белков. При упаковке хроматин организуется в цепочки нуклеосом - петель ДНК, накрученных на несколько белков-гистонов. Лишь отдельные участки ДНК остаются открыты и легко подвержены действию свободных радикалов. Поэтому в ответ на опасность Dsup «окутывает» нуклеосомы, закрывая оставшиеся фрагменты от контакта с радикалами и взаимодействия с ними.
Ученые полагают, что первоначально этот механизм возник в качестве защиты от пересыхания: этот процесс способен вести к появлению свободных радикалов, повреждающих клетку, и лишь как побочный эффект оказался полезным и при радиации. «Теоретически возможно создание оптимизированных версий Dsup для защиты ДНК в других клетках», - говорят авторы работы.
