Биохимики провели эксперимент, направленный на анализ способностей организмов противостоять радиационному излучению

Кишечная палочкаОсновываясь на способностях организма эволюционировать в ответ на воздействие враждебной среды, учёные в лабораторных условиях добились того, что бы бактерии Escherichia coli (Кишечная палочка) противостояли ионизирующему излучению. Это было необходимо чтобы идентифицировать генетические механизмы, которые делают этот процесс возможным.

В рамках исследования, результаты которого были опубликованы в журнале «eLife», учёные доказали, что всего несколько генетических мутаций позволяют Кишечной палочке противостоять дозе радиации, которая могла бы обречь микробы на верную гибель. Результаты проведенного исследования крайне важны, поскольку они позволяют лучше понять, как организмы могут сопротивляться радиационному излучению, воздействующему на клетки, и восстанавливать повреждённую ДНК.

По словам биохимика Michael Cox, ведущего автора статьи, проведенное исследование демонстрирует, что системы «ремонта» (восстановления повреждений) могут приспосабливаться к условиям окружающей среды, и эта адаптация вносит весомый вклад в повышение радиационной сопротивляемости.

А рамках предыдущих исследований Cox вместе со своей командой, сотрудничая с John R. Battista – профессором биологических наук Louisiana State University, продемонстрировал, что Кишечная палочка может развиваться, дабы противостоять радиационному излучению. В ходе исследований учёных подвергали культуры бактерии излучению, исходящему от высокорадиоактивного изотопа Кобальт-60. По словам Cox, они подвергали Escherichia coli радиационному облучению до тех пор, пока 99% бактерий не погибали, потом ждали, когда оставшиеся бактерии восполнят свою популяцию и снова облучали их. Учёный отмечает, что подобная процедура проводилась 20 раз подряд.

В результате Escherichia coli приспособились к тому, чтобы выдерживать в 4 раза больше ионизирующего излучения, что сделало их подобными на Deinococcus radiodurans – бактерии, живущие в пустыне, которые били найдены в 50-х годах ХХ столетия. Отличительной особенностью Deinococcus radiodurans от других бактерий была её необычайная стойкость к радиации. Эта бактерия способна выдержать дозу облучения, которая в 1000 раз больше той, что способна убить человека. По словам Cox, Deinococcus radiodurans приспособилась в большей степени к условиям выживания в сухом, жарком климате, а не к радиации. Именно благодаря специфическим условиям, бактерия способна чрезвычайно быстро «заживлять» повреждения и восстанавливаться.

Понимание молекулярных механизмов, которые позволяют некоторым организмам выжить при смертельных дозах радиации, играет чрезвычайной важную роль, так как аналогичные бактериальные механизмы отвечают за «ремонт» ДНК и защиту клеток микробов, существующих в людях и других организмах.

Проведение подобного рода исследований позволяет создавать пробиотики, призванные помочь пациентам с онкологическими опухолями, подвергающимся лучевой терапии.

Новое исследование демонстрирует, как организмы могут активно возмещать генетический урон, нанесенный атомной радиацией. До проведения данного исследования, учёные полагали, что способность клеток сопротивляться радиации произошла прежде всего от их способности детоксифицировать реактивные кислородные молекулы, создаваемые радиацией в пределах клеток.

Этот пассивный подход детоксикации, отмечает Cox, наиболее вероятно, «работает в тандеме с активными механизмами». Учёный отмечает, что данное сопротивление является сложным фенотипом. Cox подытоживает, что, скорее всего, есть и другие механизмы, «погребённые» в этих данных, которые им ещё предстоит «вытащить на поверхность».

 

Еще с сайта:

Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля

Внимание: все отзывы проходят модерацию.

.