«Неуязвимость» тихоходок объяснил переизбыток белков — Naked Science
21.09.2016
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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: