推遲式的水熊被譽為地球上最堅硬的動物。八足的水生動物可以在沸騰和凍結溫度甚至看似致命的輻射水平上生存。
今年早些時候,日本研究人員甚至能夠帶回生活已經凍結了30年。這些動物如何在極端條件下生存?
科學家早些時候認為,這些動物可以通過修復對其DNA造成的損害來倖免於輻射。在一項八年的研究中,來自東京大學的Takekazu Kunieda和同事們能夠確定Tardigrades的顯著韌性背後的原因。
一項新研究的結果發表在《期刊》上自然通訊9月20日,該動物超級大國的秘密在於蛋白質塗層的DNA。
Kunieda及其同事對Tardigrade物種Ramazzottius varieornatus進行了整個基因組,發現了稱為DSUP的奇怪保護蛋白,這對於“損傷抑制器”來說是較短的,它似乎可以保護Tardigrades的DNA免受輻射損害。
當研究人員設計人類細胞生成DSUP蛋白時,他們注意到,與未受保護的細胞相比,這些細胞受到輻射的損害明顯較小。
研究人員發現,被蛋白質保護的人類細胞遭受X射線損傷的40%。
研究人員在他們的文章中寫道:“使用人類培養的細胞,我們證明了Tardigrade唯一的DNA締約蛋白可抑制X射線誘導的DNA損傷約40%,並提高了放射性降低。”學習。
研究人員認為該蛋白質在tardigrade DNA周圍輕輕地纏繞自身,從而保護動物免受傷害而不會引起其功能中斷。
“我們猜想DSUP密集地與DNA結合,以防止環境壓力,以某種方式使DNA無法訪問任何有害劑,” Kunieda說。 “據我們所知,這是對DNA締解蛋白的首次識別,該蛋白賦予了DNA保護並提高了對動物細胞放射性的耐受性。”
研究人員說,這些發現具有重要意義。諸如DSUP之類的基因可用於使人類細胞的存儲和運輸更加安全,更容易。這些基因可能有助於保護精緻的人類皮膚移植物免受損傷。這些基因也可以幫助科學家生物工程生物,因此它們可以在極端敵對的環境中生存,例如火星星球表面。
研究人員說:“這些發現表明,tardigrade唯一蛋白質與耐受性和推遲的相關性可能是新的保護基因和機制的豐富來源。”
照片:戈德斯坦實驗室|Flickr