В ходе исследования, возглавляемого доктором Майклом Дж. Дэли из Департамента Патологии Военно-медицинского Университета в штате Мэрилэнд (Uniformed Services University of the Health Sciences (USU), Department of Pathology), наконец удалось установить причину устойчивости бактерии Deinococcus radiodurans к очень высоким уровням радиации, сообщает Science Daily.
Микроб защищается от жесткого излучения благодаря мощному механизму защиты белка от окисления в течение всего периода облучения
Deinococcus radiodurans существует при уровне радиации в тысячи раз выше тех, что убили бы большинство живых организмов, включая человека. Эти свойства бактерии могут оказаться полезными для биологической очистки зараженной после выброса радиации среды.
Главный принцип радиобиологии основан на предпосылке, что радиация является крайне опасной из-за ее разрушительного действия на ДНК. По мнению Дэли, дело обстоит не так.
По его данным, способность клеток выжить при высоком уровне радиации зависит от количества разрушенного в период облучения белка
Интересно, что доза радиации, которая может нанести незначительные повреждения ДНК в чувствительных в радиации клетках, может вызвать существенное разрушение белка по сравнению со стойкими к радиации клетками, облученным той же дозой.
Новая модель радиационного поражения, полученная в ходе исследования Дэли, смещает акцент от повреждения ДНК к повреждению белков. В клетках с высокой чувствительностью к радиации ДНК, ответственные за восстановление белков, также повреждаются. В стойких клетках ферменты, ответственные за ремонт, выживают и функционируют с большей эффективностью после облучения, поскольку они защищены особым химическим механизмом с вовлечением двухвалентного иона марганца.
Новая модель эффективного сопротивления клеток облучению позволяет свести воедино массу противоречивых результатов, полученных за последние два десятилетия, и указывает на существование мощных природных радиопротекторов на основе марганца, предотвращающих повреждение белка.
Дэли надеется, что выделение из клеток бактерии, а затем имплантация очищенных марганцесодержащих радиопротекторов в чувствительные к радиации клетки сможет сделать их стойкими перед облучением на какое-то время.
Работа американской группы открывает новые возможности для защиты от радиации. Как говорят ученые, в дальнейшем возможно создание препаратов, облегчающих восстановление после к радиационного облучения. Кроме того, возможно, облегчится биоочистка окружающей среды от радиационного загрязнения: ведь многие виды бактерий, способных к биологической очистке окружающей среды от вредных выбросов, чувствительны к радиации.
По словам специалистов, изучение D. Radiodurans уже позволят понять, как можно сделать эти микроорганизмы более устойчивыми к радиации.
О важности работы для экологии свидетельствует и ее спонсор: исследование финансировалось Научной Экологической программой по восстановлению окружающей среды Министерства Энергетики США (US Department of Energy Office of Science's Environmental Remediation Science Program (ERSP).
Научному миру исследование представлено в выпуске PLoS Biology от 20 марта.