«Неуязвимость» тихоходок объяснил переизбыток белков
Японские ученые проанализировали геном тихоходок путем высококачественного секвенирования и идентифицировали новые белки, связанные с их чрезвычайной выносливостью. Результаты работы представлены в журнале Nature Communication.
Тихоходки (Tardigrada), или «маленькие водяные медведи», — микроскопические (0,1–1,5 миллиметра) беспозвоночные, обитающие в водоемах и питающиеся в основном соками растений и водорослей. Отличительной чертой этих животных является чрезвычайная выносливость. Так, в состоянии анабиоза тихоходки могут выживать при ионизирующем излучении до 570 тысяч рентген, в жидком гелии при температуре -271 градус по Цельсию, в открытом космосе.
Примечательно, что около 1,2 процента участков ДНК тихоходок «заимствованы» ими у других организмов: бактерий-экстремофилов, грибов, растений и других. Ранее ученые идентифицировали отдельные белки, участвующие в восстановлении ДНК, поврежденной в результате дегидратации организма тихоходок. В новом исследовании авторы изучили геном тихоходок вида Ramazzottius varieornatus с помощью высококачественного секвенирования.
Результаты показали расширенную представленность в их организме белков, связанных со стрессом. В частности, в геноме R. varieornatus было обнаружено 16 супероксиддисмутаз (SODs), способствующих устойчивости к обезвоживанию, тогда как в большинстве многоклеточных их менее десяти. В свою очередь копий белка MRE11 (ортолог человеческого MRE11A) у тихоходок оказалось четыре, хотя у большинства других животных — одна. MRE11 рассчитан на репарацию ДНК.
Кроме того, тихоходки обладают специфическим комплексом 1 мишени рапамицина в клетках млекопитающих (mTORC1), в котором происходит регуляция клеточного роста. Так, в mTORC1 R. varieornatus отсутствует восемь взаимосвязанных генов, ответственных за его общую активацию под воздействием внешних условий (PHD, REDD1, Sestrin и другие). Вместо этого реакция на раздражитель опосредуется изолированно, в зависимости от его типа: энергетический или аминокислотный.
Сравнительный анализ механизма дегидратации-регидратации не выявил значительных различий в транскрипционной регуляции экспрессии генов у тихоходок. По мнению авторов, это может свидетельствовать о конститутивной (постоянной) экспрессии определенных генов этих животных. При этом наблюдения показали, что те гены, которые были гиперэкспрессированы, являются уникальными и, вероятно, не имеют аналогов в других организмах.
Наконец с помощью тандемной масс-спектрометрии ученые выделили в геноме R. varieornatus специфический белок Dsup, предположительно связанный с их устойчивостью к ионизирующему излучению. В эксперименте in vitro команда смешала Dsup с ДНК человека в весовом соотношении 10 к 1. В результате белок фактически остановил миграцию линеаризованной плазмидной ДНК, на 40 процентов снизив деформацию биоматериала в результате облучения.
По словам исследователей, полученные выводы указывают на уникальность адаптационных механизмов, которые тихоходки используют при столкновении с неблагоприятными условиями среды. Не исключено, что в будущем такие механизмы найдут применение и в вопросе повышения адаптивности человека.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии