Бактерия Deinococcus radiodurans способна выживать в условиях экстремального холода, кислоты и полного обезвоживания, а также переносить колоссальные дозы радиации. За такую удивительную стойкость ученые прозвали ее "Конан-Бактерия" в честь бессмертного персонажа из фэнтезийного кино, сообщает ScienceAlert.
Секрет этой микро-Конаны кроется в ее наборе высокоэффективных антиоксидантов, которые нейтрализуют кислородные радикалы. Эти радикалы могут повреждать белки, критически важные для процессов восстановления клеток.
Группа ученых из Северо-Западного университета и Университета военных служб (USU) в США решила глубже изучить, как указанные вещества обеспечивают такую высокую степень защиты.
Как известно, радиация нарушает связи в нашем биологическом механизме, что приводит к его разрушению. Большинство живых существ на Земле обладают достаточно эффективными механизмами восстановления, которые устраняют повреждения в ключевых системах, таких как генетические материалы.
После воздействия ионизирующего излучения или обезвоживания клетки начинают быстро заполняться токсичной формой кислорода. Такие "супероксидные радикалы" могут нарушить любые механизмы восстановления, что приводит к накоплению повреждений.
D. radiodurans, как и многие другие организмы, решает эту проблему с помощью смеси антиоксидантов. Некоторые из них основаны на марганце, который комбинируется с другими веществами, такими как фосфат. Этот коктейль эффективно справляется с проблемой.
В предыдущих исследованиях ученые обнаружили марганцево-фосфатный пептид, названный MDP. Он оказался одним из компонентов защитного щита организмов. В результате этот пептид начали использовать в вакцинах, которые требуют стерилизации гамма-излучением.
Ученые решили лучше понять, как марганцево-фосфатный пептид сохраняет свою эффективность. Они выяснили, что тройная структура сочетания марганца, фосфата и пептида превосходит все остальные.
"Мы давно знали, что ионы марганца и фосфат вместе образуют мощный антиоксидант, но открытие третьего элемента в этом уравнении стало настоящим прорывом. Результаты нашего исследования дают ключ к пониманию того, почему эта комбинация так эффективна", — отмечают авторы исследования.
Ученые приводят в пример D. Radiodurans, который может восстанавливаться после воздействия 140 000 грей (единица измерения энергии, выделяющейся в веществе при воздействии излучения). Для сравнения, чтобы отправить человека на тот свет, достаточно всего 100 грей.
Не исключено, что результаты этого открытия могут быть применены в будущем не только для разработки лекарств. Возможно, такие разработки помогут людям справляться с нагрузками во время путешествий на Марс и за его пределы.
Напомним, раскрыт еще один секрет загадочных "неубиваемых" тихоходок. Эти крошечные выносливые существа продолжают удивлять ученых — на этот раз им удалось выяснить, как тихоходки ищут партнеров и спариваются.