Мы знаем, что крошечная тихоходка — одно из самых выносливых существ на планете, а недавно открытый вид этих миниатюрных «водяных медведей» дал ученым больше понимания того, как они противостоят вредному излучению. Когда исследователи из нескольких институтов Китая изучили геном нового вида, Hypsibius henanensis, открытого шесть лет назад, они обнаружили 14 701 ген, кодирующий белок, из которых 4436 (30,2%) были уникальными для тихоходок.

Они также подвергли этих существ воздействию радиации, наблюдая, как это повлияло на экспрессию генов и выработку белков, а также какие «сверхспособности» эти гены обеспечивают тихоходкам.

«Исследования нескольких видов тихоходок показали, что они являются наиболее устойчивыми к радиации животными на Земле, - пишут ученые в своей статье. - Они выдерживают дозы гамма-излучения до 3000–5000 Гр, что примерно в 1000 раз выше смертельной дозы для человека».

Группа исследователей выделила три ключевых механизма: ген DODA1, предположительно заимствованный у бактерий, синтезирует пигменты беталаины, нейтрализующие вредные молекулы, образующиеся при облучении.

Во-вторых, благодаря специфическому для тихоходок белку TRID1 процесс восстановления ДНК происходит значительно быстрее. Наконец, увеличивается выработка двух других белков — BCS1 и NDUFB8, которые также помогают поддерживать энергетический баланс клетки.

Некоторые из этих механизмов, например, высокоскоростная репарация ДНК, уже были известны, но подробный анализ H. henanensis раскрывает больше деталей, объясняющих необычайную стойкость тихоходок.

В совокупности эти процессы, активируемые радиацией, защищают тихоходок от ее вредного воздействия. Следующий шаг — выяснить, насколько широко эти защитные механизмы встречаются среди других видов тихоходок.

«Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, обусловлена ли радиоустойчивость других видов тихоходок схожими механизмами или она уникальна для рода Hypsibius», — отмечают ученые.

На сегодняшний день известно около 1500 видов тихоходок, и новое исследование согласуется с предыдущими данными о Hypsibius exemplaris: при воздействии радиации у этих существ усиливается активность генов репарации.

Эти открытия могут быть полезны не только для изучения тихоходок. Их способности к выживанию проливают свет на то, как защитить человеческое тело в экстремальных условиях, таких как длительные космические перелеты.

Считается, что тихоходки появились ещё в докембрийский период, около 541 миллиона лет назад. Для того чтобы выжить так долго, нужны уникальные механизмы, обеспечивающие выносливость.

«Способность тихоходок выживать в экстремальных условиях меняет наше представление о пределах выносливости живых организмов на Земле», — отмечают исследователи.

Источник: Science