המיקרוב הזה אוכל קרינה לארוחת בוקר. עכשיו אנחנו יודעים את סודו.

לא כל גיבורי העל לובשים שכמיות. מסוגל להתמודד עם קור קיצוני, חומצה והתייבשות, החיידקDeinococcus radioduransמטפל במינוני קרינה שיהרגו אדם עשרות אלפי מונים, וזיכה אותו בכינוי 'קונאן החיידק' על שם האמיץדמות פנטזיה עיסת.

הסוד כוחו של מיקרו-קונאןטמון במבחר של נוגדי חמצון חזקים מאוד שמנגבים את הבלגן של רדיקלי חמצן לפני שהם יכולים להזיק.

כדי להבין טוב יותר כיצד חומרים אלה מקנים הגנה, חוקרים מאוניברסיטת Northwestern ואוניברסיטת Uniformed Services (USU) בארה"ב ביצעו מחקר מפורט של הכימיה בעבודה.

הממצאים שלהםלקרוא תיגר על הנחות קודמות לגבי האופן שבו חיידק זה מתמודד עם פיצוצים של קרינה עם הסטואיות הבלתי מעורערת של שמו הלוחם.

קרינה גורמת נזק על ידי עומס יתר על הקשרים במכונות הביולוגיות שלנו, וגורמת לה להתפרק. בציפייה לכך, לרוב היצורים החיים יש מנגנוני תיקון יעילים הקופצים לפעולה כדי לבטל את הנזק במערכות הקריטיות ביותר, כמו בחומרים גנטיים.

תאים מופגזים בכמות מספקת של אנרגיה מייננת או פשוט לחוצים על ידי תהליכים כמו ייבוש, תאים יתמלאו במהירות בצורה רעילה של מולקולת חמצן שנשפכה על ידי הקטל הכימי ותהליכים מטבוליים אחרים. אם זה לא יטופל מהר, אלה 'רדיקלי סופראוקסידיעשה עבודה קצרה על כל מנגנוני תיקון ויאפשר לנזק להתגבר.

כמו אורגניזמים רבים,ד רדיודורנסישפיתחה פוליסת ביטוחנגד נזק חמצן כזה בצורת תערובת של נוגדי חמצון. כַּמָהמבוססים על היסוד מנגן, אשר בשילוב עם מגוון חומרים אחרים - כגון פוספט - מקל על הלחץ של חמצן משתולל ביעילות יוצאת דופן.

לימודי עברהצביעו על פפטיד מוגבר במנגן ופוספט בשם MDP כמרכיב פוטנציאלי נוסף במגן מגן זה, מה שהוביל לתכנון של תרכובות חדשות המשמרות את הצורות של חלבוני אנטיגן ייחודיים בחיסונים הדורשים עיקור על ידי קרינת גמא.

בְּעוֹדD. radiodurans'MDP בבירור עושה פלאים עבור החיידק ועבור מפתחי חיסונים, החוזק היחסי של עבודת היד ההרואית שלו מבוסס על כמה הנחות.

כדי לבדוק את אלה, הכימאי הצפון-מערבי בריאן הופמן והפתולוג של USU מייקל דאלי הובילו צוות של מדענים במדידת הפעילות של רכיבי MDP, תוך בדיקת עד כמה כל אחד מתחבר במקומו בנוכחות חלקים אחרים של הפאזל וכיצד החומרים מצטברים בחיידקים של החיידק. הגוף להתמודד עם נזקים.

הם הדגימו את מבנה השילוב המשולש של מנגן, פוספט ופפטיד עולה בהרבה על כל זוג של האחרים.

"אנחנו יודעים מזמן שיוני מנגן ופוספט יוצרים יחד נוגד חמצון חזק, אבל גילוי והבנת עוצמת ה'קסם' שמספקת הוספת הרכיב השלישי היא פריצת דרך."אומרהופמן.

"מחקר זה סיפק את המפתח להבנה מדוע השילוב הזה הוא כל כך חזק - ומבטיח - מגן רדיו".

במחקר, הופמן ודיילי מצאו דגימות מיובשות וקפואות שלד רדיודורנסניתן להחיות לאחר ספיגת 140,000 אפורים של קרינה. לשם השוואה, זה ייקחרק קומץ קטןשל אפורים לראות את רוב בני האדם לקבר.

מחקר עתידי עשוי לגלות חומרים המבוססים על מנגן ניתנים לשינוי נוסף כדי להעניק לנו את הכוח של קונאן, או פשוט להשתמש בהם ביישומים אחרים המשמרים מזון או תרופות כדי לעמוד בלחצים של מסע אלומעבר לכך.

"הבנה חדשה זו של MDP עשויה להוביל לפיתוח של נוגדי חמצון מבוססי מנגן חזקים עוד יותר עבור יישומים בתחום הבריאות, התעשייה, ההגנה וחקר החלל."אומרדאלי.

מחקר זה פורסם בPNAS.