21.09.2016
Редакция Naked Science

«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.

doryphoribius
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Вчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

30 ноября
Илья Ведмеденко

Специалисты «Иркута» собрали первый МС-21-300, имеющий крыло из композиционных материалов российского производства. Вскоре должен состояться его первый полет.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: