תובנה חדשה לגבי האופן שבו חיידקים ייחודיים מתנגדים לנזק מקרינה עשויה להוביל להגנה טובה יותר על בני אדם - הן על כדור הארץ והן בין הכוכבים.
הואאקסטרמופיל, חיידק שיכול לעמוד בתנאים שיהרגו את רוב צורות החיים.ד.רדיודורנסיכולת להתנגד לקרינהחזק יותר אלפי פעמיםמאשר המינון הקטלני לבני אדם זיכה את החיידק בכינוי "קונאן החיידק".
"קרינה מייננת - כגון, פרוטונים סולאריים וקרינה קוסמית גלקטית - רעילים מאוד לחיידקים ולבני אדם".מייקל דאלי, גנטיקאי וד.רדיודורנסמומחה מאוניברסיטת Uniformed Services במרילנד, אמר ל- Live Science.
"בחיידקים, קרינה עלולה לגרום לנזק ל-DNA, לחמצון חלבון ולהפרעה בממברנה, מה שמוביל למוות של תאים", הסביר. "בבני אדם, חשיפה לקרינה עלולה לגרוםתסמונת קרינה חריפהסיכון מוגבר לסרטן ונזק לרקמות ולאיברים".
קָשׁוּר:
קרינה מייננת מסירה אלקטרונים מאטומים. זה גורם למולקולות תגובתיות שנקראות, שאינם יציבים, ובמספרים מספיק גדולים, יכוליםלפגוע ב-DNA, חלבונים ותאים.
ד.רדיודורנסהיכולת להתנגד לנזק זה נובעת מאשילוב ייחודי של גורמים: דופן תא מגן, מנגנוני תיקון יעילים לתיקון נזקי DNA שנגרמו מקרינה, ואוסף שלשמפזרים רדיקלים חופשיים.
במחקר חדש, שפורסם ב-12 בדצמבר בכתב העתPNAS, Daly ועמיתיו לקחו השראה מנוגד חמצון רב עוצמה שנעשה על ידיד.רדיודורנסלעצב גרסה משלהם של נוגד החמצון.
קומפלקסים בתוך החיידק המכיליםמַנגָןלהגן על החלבונים שלו מפני קרינה על ידי הסרת הרדיקלים החופשיים שעלולים לפגוע בהם. זה משאיר את אותם חלבונים חופשיים לבצע פונקציות תאיות חיוניות, כגון תיקון DNA. החוקרים יצרו גרסה מתוצרת מעבדה של הקומפלקס על ידי שילוב של חלקיקי מנגן טעונים, או יונים, עם יון פוספט ופפטיד שתוכנן במיוחד, או שרשרת קצרה שלחומצות אמינו. הפפטיד התבסס על חומצות האמינו הנפוצות ביותר בד.רדיודורנס.
החוקרים כינו את הפפטיד החדש שלהם נוגד חמצון תלוי מנגן (MDP).
"התחלתי כספקן", אמר שותף במחקרבריאן הופמן, פרופסור לכימיה וביו-מדעים מולקולריים באוניברסיטת נורת'ווסטרן. "חשדתי שהיעילות של MDP היא לא יותר מ'סכום חלקיו'".
עם זאת, הופמן אמר שהוא הופתע לגלות שהחלקים היו באינטראקציה כדי ליצור שלם חזק יותר. "זהו ה'רוטב הסודי'", אמר.
ניסויים שמדדו באיזו חזקה חלקי הקומפלקס קשורים זה לזה הראו שמנגן לבדו לא יצר קשרים חזקים מספיק עם הפפטיד המיועד כדי להגן. הוספת יון הפוספט חיזקה את הקשרים ויצרה קומפלקס שיכול לעמוד ביותר מפי 12,000 מהמינון הקטלני האנושי של קרינה מייננת.
קָשׁוּר:
כעת, החוקרים משתמשים בטכניקות מיוחדות כדי לבחון את המבנה של MDP, בתקווה להבין כיצד הוא מורכב, מדוע הוא עובד כל כך טוב וכיצד להפוך אותו ליעיל עוד יותר. לתוצאות עשויות להיות יישומים רחבי היקף.
"אסטרונאוטים במשימות בחלל עמוק נחשפים לקרינה מייננת כרונית ברמה גבוהה, בעיקר מקרניים קוסמיות ומפרוטונים סולאריים", אמר דאלי. "MDP - מגן רדיו פשוט, חסכוני, לא רעיל ויעיל ביותר - יכול להינתן דרך הפה כדי להפחית את סיכוני קרינת החלל הללו."
הוא הוסיף כי "עבור משימות מאוישות למאדים, שעשויות להימשך יותר משנה, תהיה הגנת רדיו."
קרוב יותר לבית, דיילי והופמן רוצים לחקור את הפוטנציאל של MDP לשיפור הבריאות על פני כדור הארץ.
"תסמונת קרינה חריפה, הכרוכה בסיבוכים אימונולוגיים חמורים, עשויה להיות ניתנת למניעה עם MDP," אמר דאלי. "יש גם קשר מוכר היטב ביניהםעמידות לקרינה והזדקנותאז אולי MDP יכול להיות טיפול פוטנציאלי להילחם בהזדקנות מטבולית.
עם זאת, יש צורך במחקר נוסף כדי לפתח צורות בטוחות ויעילות של MDP לשימוש בבני אדם. עם זאת, עם הזמן הופמן, דאלי ועמיתיהם חוזים את הפוטנציאל של MPD בכל דבר, החל מטיפול רפואי ועד למסע בחלל.
תוהה פעם למהאוֹ? שלח לנו את השאלות שלך על איך גוף האדם עובד[email protected]עם שורת הנושא "Health Desk Q", ואולי תראה תשובה לשאלתך באתר!
