เป็นแบคทีเรียที่ทนต่อรังสีที่เรียกว่าดีโนคอคคัส เรดิโอดูรันสามารถทนต่อปริมาณรังสีที่สูงกว่าที่สามารถฆ่ามนุษย์ได้หลายพันเท่า ความลับเบื้องหลังการดื้อยานี้คือการสะสมของสารเชิงเดี่ยว ซึ่งรวมกับแมงกานีสเพื่อสร้างสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ ปัจจุบัน ศาสตราจารย์ Brian Hoffman แห่งมหาวิทยาลัย Northwestern และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบวิธีการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระนี้
ดีโนค็อกคัส เรดิโอดูรัน- เครดิตรูปภาพ: USU / Michael Daly
ค้นพบครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ.2499ดีโนคอคคัส เรดิโอดูรันเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อรังสีได้มากที่สุดเท่าที่รู้จัก
มันถูกแยกออกมาในการทดลองที่มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบว่าอาหารกระป๋องสามารถฆ่าเชื้อโดยใช้รังสีแกมมาในปริมาณสูงได้หรือไม่
ในการศึกษาใหม่ ศาสตราจารย์ฮอฟฟ์แมนและผู้ร่วมเขียนได้กล่าวถึงสารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์ที่เรียกว่า MDP ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากดีโนคอคคัส เรดิโอดูรัน' ความยืดหยุ่น
พวกเขาพบว่าส่วนประกอบของ MDP ได้แก่ ไอออนแมงกานีส ฟอสเฟต และเปปไทด์ขนาดเล็ก ก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยสารป้องกันความเสียหายจากรังสีที่ทรงพลังกว่าแมงกานีสเมื่อรวมกับส่วนประกอบอื่นๆ เพียงอย่างเดียว
การค้นพบนี้อาจนำไปสู่สารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์ชนิดใหม่ที่เหมาะกับความต้องการของมนุษย์โดยเฉพาะ
การใช้งานต่างๆ ได้แก่ การปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีคอสมิกที่รุนแรงในระหว่างภารกิจในห้วงอวกาศ การเตรียมพร้อมสำหรับเหตุฉุกเฉินด้านรังสี และการผลิตวัคซีนที่ไม่ใช้รังสี
“ความซับซ้อนแบบไตรภาคนี้เองที่เป็นเกราะป้องกันที่ยอดเยี่ยมของ MDP ต่อผลกระทบของรังสี” ศาสตราจารย์ฮอฟฟ์แมนกล่าว
“เรารู้มานานแล้วว่าไอออนแมงกานีสและฟอสเฟตร่วมกันสร้างสารต้านอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง แต่การค้นพบและทำความเข้าใจศักยภาพ 'มหัศจรรย์' ที่ได้จากการเติมส่วนประกอบที่สามถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหม่”
“การศึกษาครั้งนี้เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าเหตุใดการรวมกันนี้จึงมีประสิทธิภาพและมีแนวโน้มว่าจะป้องกันรังสีได้”
ในการศึกษาก่อนหน้านี้นักวิจัยค้นพบว่าดีโนคอคคัส เรดิโอดูรันสามารถอยู่รอดได้ 25,000 สีเทา (หรือหน่วยของรังสีเอกซ์และแกมมา)
แต่ในกศาสตราจารย์ฮอฟฟ์แมนและทีมงานของเขาพบว่าแบคทีเรียเมื่อแห้งและแช่แข็ง สามารถทนต่อรังสีได้ถึง 140,000 สีเทา ซึ่งมากกว่าปริมาณรังสีที่จะฆ่ามนุษย์ถึง 28,000 เท่า
ดังนั้น หากมีจุลินทรีย์แช่แข็งที่หลับใหลฝังอยู่บนดาวอังคาร พวกมันก็อาจรอดชีวิตจากการโจมตีของรังสีคอสมิกในกาแลคซีและโปรตอนจากแสงอาทิตย์มาจนถึงทุกวันนี้
จากความพยายามของพวกเขาในการทำความเข้าใจความต้านทานการแผ่รังสีของจุลินทรีย์ นักวิจัยได้ตรวจสอบดีคาเปปไทด์ของนักออกแบบที่เรียกว่า DP1
เมื่อรวมกับฟอสเฟตและแมงกานีส DP1 จะก่อตัวเป็นสารกำจัดอนุมูลอิสระ MDP ซึ่งช่วยปกป้องเซลล์และโปรตีนจากความเสียหายจากรังสีได้สำเร็จ
“ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับ MDP นี้สามารถนำไปสู่การพัฒนาสารต้านอนุมูลอิสระที่มีแมงกานีสที่มีศักยภาพมากยิ่งขึ้น สำหรับการใช้งานในด้านการดูแลสุขภาพ อุตสาหกรรม การป้องกัน และการสำรวจอวกาศ” ศาสตราจารย์ Michael Daly แห่งมหาวิทยาลัย Uniformed Services กล่าว
ที่ผลลัพธ์ปรากฏในการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ-
-
เฮาหยางและคณะ- 2024 ไตรนารีคอมเพล็กซ์ของ Mn2+, เดคาเปปไทด์สังเคราะห์ DP1 (DEHGTAVMLK) และออร์โธฟอสเฟตเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ยอดเยี่ยมพนส121 (51): e2417389121; ดอย: 10.1073/pnas.2417389121
