Wyjątkowy gen. Te zwierzęta przetrwają niemal wszystko

Niesporczaki znane są z wyjątkowej odporności na ekstremalne warunki, dzięki czemu klasyfikowane są jako ekstremofile. Nie straszne są im skrajne temperatury sięgające od bliskich zera absolutnego do 150∘C. Potrafią znieść ogromne ciśnienie, wysokie promieniowanie, a nawet przeżyć bez wody przez długie lata.

Ich wyjątkowe umiejętności od lat przyciągają uwagę naukowców, a badacze zastanawiają się skąd bierze się ta imponująca wytrzymałość na niesprzyjające warunki zewnętrzne. Jak podaje portal Science Alert, wskazówką okazuje się białko Dsup – damage suppressor.

W 2016 r. zespół badaczy zidentyfikował gen kodujący Dsup, którego sekwencja nie przypomina znanych elementów w naturze. Po wprowadzeniu Dsup do ludzkich komórek zauważono, że zwiększa się ich odporność na promieniowanie. Od tego momentu laboratoria na świecie próbują wyjaśnić mechanizm działania białka i jego potencjalne zastosowania medyczne.

Jedna z hipotez zakłada, że Dsup silnie wiąże się z DNA wzdłuż całej nici i lekko je „rozsuwa”. To może ograniczać podatność na uszkodzenia. Inni badacze sugerują efekt „tarczy”, czyli fizyczne ekranowanie nici przed czynnikami uszkadzającymi, lub usprawnienie naprawy DNA przez komórkę. Możliwe, że te mechanizmy współistnieją.

Autorzy badań twierdzą, że Dsup chroni nie tylko przed różnymi typami promieniowania, ale też przed toksycznymi produktami powstającymi po ekspozycji. Wyjątkowe własciwości białka mogłyby przyczynić się do rozwoju badań dotyczocych ochrony zdrowych tkanek podczas radioterapii i chemioterapii oraz ograniczanie zmian prowadzących do nowotworów.

Zastosowania mogą wykraczać daleko poza onkologię. Podczas zawału i udaru dochodzi do nagłych pików stresu oksydacyjnego i szerokich uszkodzeń DNA. Jeśli Dsup zmniejszyłby ten efekt to mogłoby to przełożyć się na lepsze wyniki leczenia w chorobach sercowo‑naczyniowych. W badaniach na myszach, którym podano mRNA z instrukcją wytwarzania Dsup, po silnym napromienieniu obserwowano mniej uszkodzeń DNA niż u zwierząt kontrolnych.

Potencjał Dsup testuje się też w rolnictwie i badaniach kosmicznych. Ryż i tytoń, który był zmodyfikowany przy pomocy białka wykazał większą odporność na promieniowanie. W misjach kosmicznych taka ochrona mogłaby pomóc ograniczać wpływ promieniowania kosmicznego i sprawić, że żywność dedykowana astronautom będzie bezpieczniejsza.