ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิธีที่แบคทีเรียที่มีลักษณะเฉพาะต้านทานความเสียหายจากรังสีสามารถนำไปสู่การปกป้องมนุษย์ที่ดีขึ้นทั้งบนโลกและในหมู่ดวงดาว
เป็นสุดโต่งแบคทีเรียที่สามารถทนต่อสภาวะที่จะทำลายสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ได้ง. เรดิโอดูรัน'ความสามารถในการต้านทานรังสีแข็งแกร่งขึ้นนับพันเท่ากว่าปริมาณที่ร้ายแรงสำหรับมนุษย์ ทำให้จุลินทรีย์ได้รับฉายาว่า "แบคทีเรียโคนัน"
“รังสีไอออไนซ์ — เช่นโปรตอนสุริยะ และรังสีคอสมิกของกาแล็กซี ซึ่งเป็นพิษอย่างสูงต่อทั้งแบคทีเรียและมนุษย์"ไมเคิล ดาลี่นักพันธุศาสตร์และง. เรดิโอดูรันผู้เชี่ยวชาญจาก Uniformed Services University ในรัฐแมริแลนด์กล่าวกับ WordsSideKick.com
“ในแบคทีเรีย การแผ่รังสีสามารถทำให้เกิดความเสียหายของ DNA, การเกิดออกซิเดชันของโปรตีน และการหยุดชะงักของเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์” เขาอธิบาย “ในมนุษย์ การได้รับรังสีอาจส่งผลให้เกิดกลุ่มอาการรังสีเฉียบพลันเพิ่มความเสี่ยงมะเร็ง และความเสียหายต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะ"
ที่เกี่ยวข้อง:
รังสีไอออไนซ์จะกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอม ซึ่งส่งผลให้เกิดโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาที่เรียกว่าซึ่งไม่เสถียรและในจำนวนที่มากพอก็สามารถทำได้ทำลาย DNA โปรตีน และเซลล์-
ง. เรดิโอดูรัน' ความสามารถในการต้านทานความเสียหายนี้มาจากการรวมกันของปัจจัยที่เป็นเอกลักษณ์: ผนังเซลล์ป้องกัน กลไกการซ่อมแซมที่มีประสิทธิภาพเพื่อแก้ไขความเสียหายของ DNA ที่เกิดจากรังสี และการสะสมของที่กระจายอนุมูลอิสระ
ในการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 12 ธันวาคมในวารสารพนสดาลี่และเพื่อนร่วมงานได้รับแรงบันดาลใจจากสารต้านอนุมูลอิสระอันทรงประสิทธิภาพที่ผลิตโดยง. เรดิโอดูรันเพื่อออกแบบสารต้านอนุมูลอิสระในแบบของตัวเอง
สารเชิงซ้อนภายในแบคทีเรียนั้นประกอบด้วยแมงกานีสปกป้องโปรตีนจากรังสีโดยการกำจัดอนุมูลอิสระที่สามารถทำลายพวกมันได้ ซึ่งจะทำให้โปรตีนเหล่านั้นมีอิสระในการทำงานที่สำคัญของเซลล์ เช่น การซ่อมแซม DNA นักวิจัยได้สร้างสารเชิงซ้อนในรูปแบบที่ทำขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยการรวมอนุภาคแมงกานีสหรือไอออนที่มีประจุเข้ากับไอออนฟอสเฟตและเปปไทด์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษหรือสายโซ่สั้นของกรดอะมิโน- เปปไทด์นั้นขึ้นอยู่กับกรดอะมิโนที่พบมากที่สุดง. เรดิโอดูรัน-
นักวิจัยได้ขนานนามเปปไทด์ที่ขึ้นกับสารต้านอนุมูลอิสระแมงกานีส (MDP) ใหม่
“ฉันเริ่มต้นจากการเป็นคนขี้ระแวง” ผู้ร่วมวิจัยกล่าวไบรอัน ฮอฟฟ์แมนศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีววิทยาศาสตร์โมเลกุลที่ Northwestern University "ฉันสงสัยว่าประสิทธิภาพของ MDP นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่า 'ผลรวมของส่วนต่างๆ'"
อย่างไรก็ตาม ฮอฟฟ์แมนกล่าวว่าเขารู้สึกประหลาดใจที่พบว่าชิ้นส่วนต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์กันเพื่อสร้างภาพรวมที่ทรงพลังยิ่งขึ้น “นี่คือ 'ซอสลับ'” เขากล่าว
การทดลองที่วัดความรุนแรงของส่วนต่างๆ ของสารเชิงซ้อนที่เกาะติดกัน แสดงให้เห็นว่าแมงกานีสเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างพันธะที่แข็งแรงพอกับเปปไทด์ที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันได้ การเติมไอออนฟอสเฟตทำให้พันธะแข็งแรงขึ้นและก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่สามารถทนทานต่อรังสีไอออไนซ์ที่อันตรายถึงชีวิตของมนุษย์ได้มากกว่า 12,000 เท่า
ที่เกี่ยวข้อง:
ขณะนี้ นักวิจัยกำลังใช้เทคนิคพิเศษเพื่อตรวจสอบโครงสร้างของ MDP โดยหวังว่าจะเข้าใจว่ามันรวมเข้าด้วยกันอย่างไร เหตุใดจึงทำงานได้ดี และจะทำให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นได้อย่างไร ผลลัพธ์อาจมีการใช้งานในวงกว้าง
“นักบินอวกาศในภารกิจห้วงอวกาศต้องเผชิญกับรังสีไอออไนซ์ระดับสูงเรื้อรัง ซึ่งส่วนใหญ่มาจากรังสีคอสมิกและโปรตอนจากแสงอาทิตย์” ดาลีกล่าว "MDP ซึ่งเป็นอุปกรณ์ป้องกันรังสีที่ใช้งานง่าย คุ้มค่า ปลอดสารพิษ และมีประสิทธิภาพสูง สามารถรับประทานได้เพื่อลดความเสี่ยงจากรังสีในอวกาศ"
เขากล่าวเสริมว่า "สำหรับภารกิจควบคุมยานอวกาศไปยังดาวอังคารซึ่งอาจกินเวลานานกว่าหนึ่งปี การป้องกันด้วยรังสีจะเป็นเช่นนั้น"-
เมื่ออยู่ใกล้บ้านมากขึ้น Daly และ Hoffman ต้องการสำรวจศักยภาพของ MDP ในการปรับปรุงสุขภาพบนโลก
“กลุ่มอาการรังสีเฉียบพลันซึ่งเกี่ยวข้องกับภาวะแทรกซ้อนทางภูมิคุ้มกันที่รุนแรง อาจป้องกันได้ด้วย MDP” ดาลีกล่าว “ยังมีความเชื่อมโยงที่เป็นที่รู้จักดีระหว่างกันความต้านทานต่อรังสีและความชรา" ดังนั้นบางที MDP อาจเป็นวิธีการรักษาที่มีศักยภาพในการต่อสู้กับความชราจากการเผาผลาญ
อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนารูปแบบ MDP ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับใช้ในมนุษย์ เมื่อเวลาผ่านไป Hoffman, Daly และเพื่อนร่วมงานต่างก็มองเห็นศักยภาพของ MPD ในทุกสิ่งตั้งแต่การดูแลสุขภาพไปจนถึงการเดินทางในอวกาศ
เคยสงสัยว่าทำไมหรือ- ส่งคำถามของคุณเกี่ยวกับวิธีการทำงานของร่างกายมนุษย์ถึงเรา[email protected]ด้วยหัวเรื่อง "Health Desk Q" และคุณอาจเห็นคำถามของคุณได้รับคำตอบบนเว็บไซต์!
