У тихоходок есть ДНК-броня, и мы только что приблизились к пониманию того, как она работает
Радиация, которая могла бы преобразовать ДНК внутри наших собственных клеток в генетическое конфетти, не может справиться с микроскопическим крутым парнем, известным как тихоходка, и ученые только приблизились к пониманию того, насколько эти животные сильны.
Их защита работает отчасти благодаря экранированию, обеспечиваемому специальным белком «подавления повреждений», называемым Dsup. Не совсем ясно, как именно эта молекулярная броня обеспечивает защиту. Однако теперь компьютерная модель белка, взаимодействующего с ДНК, может стать отправной точкой.
Тихоходки — ласково известные как «водяные медведи» — это тип червеобразных животных, известных своей крепкой физиологией. Их таланты включают в себя остекленение, чтобы избежать повреждений от неблагоприятной среды, комфортное нахождение в вакууме и спячку, пока мир отправляется в ад.
Мы знали о потенциале Dsup в защите ДНК уже несколько лет, протестировав его в различных экспериментах.
Например, введенный в культуру человеческих клеток, белок снижает разрушение, вызванное дозой рентгеновских лучей, примерно на 40 процентов. Также кажется, что он выполняет более чем адекватную работу по защите ДНК от разъедающего воздействия гидроксильных радикалов.
Каким-то образом, цепляясь за нити нуклеиновой кислоты, белок отклоняет или поглощает неприятные элементы, которые в противном случае оставили бы мусор в живой клетке.
В поисках дополнительных подсказок группа исследователей из Центра биотехнологии и геномики Мадридского политехнического университета использовала генетические последовательности тихоходок Ramazzottius varieornatus для предсказания расположения аминокислотных компонентов Dsup.
После этого нужно было объединить в цифровом виде каждый белок с моделью ДНК и сравнить полученные комплексы с отдельными компонентами, расположенными отдельно.
Результаты показали, что особенно беспорядочные участки белка Dsup могут изгибаться, чтобы соответствовать структуре ДНК, адаптируя свою форму, соответствовать основной последовательности — например, молекулярному доспеху.
«Наши результаты предполагают, что белок по своей природе неупорядочен, что позволяет Dsup настраивать свою структуру в соответствии с формой ДНК», — пишут исследователи в своем отчете.
Эта уникальная степень беспорядка и гибкости подразумевает, что в электростатических взаимодействиях между двумя молекулами есть что-то, что придает ему сверхъестественный талант к защите.
Было бы разумно предположить, что белок может действовать как своего рода генетический экзоскелет, одновременно защищая и поддерживая.
Это исследование было опубликовано в Scientific Reports.
