الأنواع الجديدة من بطيء المشية Hypsibius henanensis تكشف عن آليات فريدة للبقاء على قيد الحياة من الإشعاع

اكتشف فريق من علماء الأحياء الصينيين كيف يمكن لنوع جديد من بطيئات المشية، Hypsibius henanensis، أن ينجو من التعرض للإشعاع الشديد. يسلط البحث الضوء على الآليات الفريدة داخل بطيء المشية الذي تم تحديده مؤخرًا في مقاطعة خنان. تُعرف بطيئات المشية بمرونتها في الظروف القاسية، وهي قادرة على تحمل البيئات التي قد تكون قاتلة لمعظم الكائنات الحية الأخرى – حتى الفراغ القاسي في الفضاء.

لهذا يذاكرقام الباحثون بفحص H. henanensis على مدى ست سنوات لفهم مقاومته الفريدة للإشعاع. وبعد تحديد تسلسل الجينوم الخاص به، حددوا 14701 جينًا، 30% منها تقريبًا خاص ببطيئات المشية. وللتحقق من استجابته للإشعاع، قاموا بتعريض حمضه النووي لجرعات مختلفة من إشعاع غاما، من مستويات منخفضة إلى مستويات عالية.

العوامل الرئيسية في مقاومة الإشعاع

ووجد الباحثون أن ما يقرب من 2801 من جينات H. henanensis تشارك في إصلاح الحمض النووي. وقد حددوا ثلاثة عوامل رئيسية تساهم في قدرة بطيء المشية هذا على البقاء على قيد الحياة بسبب الإشعاع العالي:

تؤدي إشعاعات جاما إلى إتلاف الحمض النووي عن طريق إخراج الإلكترونات من ذراتها، وتأيين الحمض النووي، وفي بعض الأحيان التسبب في كسر الخيوط. يستطيع H. henanensis إصلاح هذا الضرر بكفاءة باستخدام بروتين يسمى TRID1، وهو بروتين فريد من نوعه بالنسبة لبطيئات المشية. آلية الإصلاح السريعة هذه تمنع حدوث ضرر دائم وتعزز بقاء الخلية.

تنشيط بروتينات الميتوكوندريا لتعزيز إصلاح الحمض النووي

أثناء التعرض للإشعاع، يتم تشغيل جين معين في H. henanensis. يؤدي هذا إلى إنتاج بروتينين يساعدان عادةً في تصنيع ATP في الميتوكوندريا. في بطيئات المشية، تبدو هذه البروتينات أيضًا ضرورية لإصلاح الحمض النووي، ودعم الخلايا ضد التلف الناجم عن الإشعاع.

ينتج بطيء المشية العديد من البروتينات المضادة للأكسدة التي تعمل على تحييد الجذور الحرة، وهي جزيئات غير مستقرة تنتج عن الإشعاع والتي يمكن أن تلحق المزيد من الضرر بالخلايا. من خلال إنتاج مضادات الأكسدة هذه، يقلل H. henanensis من الضرر الخلوي المحتمل.

تعمل نتائج الدراسة على توسيع فهمنا للمرونة الجزيئية ويمكن أن تفيد التطورات المستقبلية في الحماية من الإشعاع وعلاجات إصلاح الحمض النووي.