Вчені знайшли механізм виживання тихоходок у космосі

Американські дослідники дійшли висновку: тихоходки здатні підвищувати рівень продуктів генів репарації ДНК настільки, що це дозволяє зробити їх одними з найпоширеніших у своєму геномі. Серед іншого, це допомагає їм витримувати екстремальну радіацію.

Тихохідки — унікальні безхребетні, близькі до членистоногих та оніхофорів (іноді їм також приписують спорідненість із круглими хробаками). Ці крихти, довжина тіла яких — від 0,1 до 1,5 міліметра, надзвичайно витривалі. Наприклад, вони здатні «оживати» після десятків років анабіозу (по суті можуть висушувати своє тіло, покриваючись восковою оболонкою — це явище називається ангідробіозом), а при настанні сприятливих умов досить швидко повертатися до активності.

Період «енергійного» життя тихоходок недовгий — від трьох-чотирьох місяців до кількох років залежно від виду. Натомість у стані анабіозу ці діти здатні витримувати неймовірні навантаження – наприклад, 30 років перебувати за температури мінус 20 градусів Цельсія. Їх навіть можна кип’ятити протягом години або на вісім годин помістити в рідкий гелій температурою до 271 градуса Цельсія. Тихохідки можуть довго перебувати в атмосфері сірководню та вуглекислого газу, а також витримувати тиск до шести тисяч атмосфер.

Але найбільше ці істоти прославилися тим, що дуже спокійно переносять радіацію. Так, доза іонізуючого випромінювання 570 тисяч бер уб’є лише 50 відсотків тихоходок. Для порівняння: напівсмертельна доза радіації для людей становить лише 500 бер. Тому тихоходки – улюблений експериментальний організм у космонавтів. Вони поміщають нещасних в умови відкритого космосу, то повертають на МКС. При цьому майже всі тихоходки зазвичай виживають після такої розправи і навіть здатні до відтворення.

Геном цих крихт відносно великий для їх розмірів та положення на дереві еволюції. Він містить близько 215 мільйонів нуклеотидів, що приблизно вдвічі більше, ніж у нематод (їх геном за розміром вважається типовим для дрібних безхребетних). Не дивно, що тихохідок постійно вивчають, намагаючись зрозуміти, як можуть переносити дози радіації, смертельні більшість живих істот.

У 2016 році, наприклад, японські вчені з’ясували, що ці створення захищають свою ДНК від іонізуючого випромінювання, стабілізуючи її спеціальним білком – Dsup. Дослідники з Університету Північної Кароліни (США) провели чергове дослідження, в якому вивчили тихоходки виду Hypsibius exemplatis. Висновки представлені у журналі Current Biology.

Вчені з’ясували, що гамма-випромінювання справді ушкоджує ДНК тихоходок, але ті вміють його відновити. Вивчений вигляд має специфічну і стійку відповідь на іонізуюче випромінювання: воно викликає у тихоходок швидке посилення регуляції дуже багатьох генів репарації ДНК. На відміну від людей, тихоходки можуть підвищувати рівень продуктів генів відновлення ДНК настільки, що вони стають одними з найпоширеніших генних продуктів у тварин.