«Неуязвимость» тихоходок объяснил переизбыток белков — Naked Science
5 минут
Редакция

«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, 20:29
7 минут
Денис Гордеев

Изучение инфекционного процесса проводили благодаря комбинации флуоресцентной микроскопии и генетического анализа отдельных клеток.

Позавчера, 08:18
9 минут
Мария Азарова

В Перу обнаружили отлично сохранившиеся останки лам и морской свинки. Поскольку на телах животных не выявили каких-либо смертельных повреждений, ученые сделали вывод, что их хоронили заживо, перевязав конечности веревками.

22 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Разрабатываемый корпорацией Boeing беспилотный ведомый приступил к пробежкам по взлетно-посадочной полосе. В будущем такой аппарат может дополнить пилотируемые истребители.

18 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Исследователи рассказали, где безопаснее всего сидеть и что может снизить вероятность заражения при встрече с друзьями.

21 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

20 октября
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: