Генетики открыли механизм, позволяющий бактериям противостоять радиации

Учёные сделали важный шаг к созданию надёжной радиационной защиты, вдохновившись особенностями Deinococcus radiodurans — микроба, который выживает в условиях, смертельных для большинства форм жизни.

Фото: https://www.rawpixel.com/image/2288634/free-photo-image-laboratory-science-scientist by Centers for Disease Control and Prevention (Source), https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Учёный

Эта бактерия, также известная как "Конан-бактерия", способна выдерживать радиацию, в тысячи раз превышающую допустимую дозу для человека.

Как бактерия противостоит радиации

Deinococcus radiodurans имеет уникальные защитные механизмы: прочная клеточная стенка, мощная система восстановления ДНК и антиоксиданты, которые нейтрализуют свободные радикалы. Эти свойства помогают ей сохранять жизнеспособность даже при экстремальном облучении.

"Радиация разрушает ДНК, белки и мембраны клеток, вызывая их гибель. У людей это может привести к острому лучевому синдрому, повреждению тканей и даже к раку" — поясняет Майкл Дейли, генетик из Университета вооружённых сил США.

Однако уникальная способность D. radiodurans справляться с этими повреждениями вдохновила учёных на создание синтетического аналога её антиоксидантной системы.

Новый подход к защите от радиации

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале PNAS, команда учёных разработала марганецзависимый пептид (MDP) — искусственный антиоксидант, имитирующий механизмы бактерии.

Они объединили ионы марганца, фосфата и специально разработанный пептид, чтобы создать комплекс, который эффективно нейтрализует свободные радикалы. Исследование показало, что MDP способен защитить клетки от радиации, в 12 000 раз превышающей смертельную дозу для человека.

"Я был удивлён, насколько эффективен этот комплекс, я начинал как скептик, но результат превзошёл все ожидания", — отметил Брайан Хоффман, профессор химии из Северо-Западного университета.

Применение открытия

Уникальные свойства MDP открывают перспективы для его применения в различных сферах. Например, в космических исследованиях он может защитить астронавтов от хронического воздействия радиации в длительных полётах, таких как миссии на Марс. 

На Земле MDP также имеет потенциал. Он может использоваться для предотвращения острого лучевого синдрома и даже помочь в борьбе со старением, так как радиация и возрастные изменения тесно связаны.

Тем не менее, для разработки безопасных форм препарата для людей требуется дальнейшая работа.

Уточнения

А̀нтиоксида́нты (также антиокислители, консерванты) — вещества, которые ингибируют окисление; любое из многочисленных химических веществ, в том числе естественные продукты деятельности организма и питательные вещества, поступающие с пищей, которые могут нейтрализовать окислительное действие свободных радикалов и других веществ. Рассматриваются преимущественно в контексте окисления органических соединений.