Просмотр новости
Найдите то, что Вас интересует
Спутники
РН
SpaceX
Роскосмос
NASA
СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASAВ далёком 1956 году на консервной фабрике в Орегоне решили попробовать новый метод стерилизации мясных консервов - гамма-облучение. Тогда считалось, что радиация убивает всё живое, поэтому метод должен был работать безотказно. Но каково же было всеобщее удивление, когда через пару месяцев банки вздулись. Так была открыта ранее неизвестная бактерия, которую назвали Deinococcus radiodurans, что можно примерно перевести как «страшный шарик, переносящий радиацию».
С тех пор её изучают уже почти 70 лет. И не только её, ведь род Deinococcus значительно разросся и сейчас насчитывает 93 описанных вида, выделенных из самых разных экстремальных сред - от пустынь и горячих источников до арктических почв и радиоактивных объектов.
Но вернёмся к той, с которой всё началось. Выделенная из консервов бактерия действительно оказалась уникальной. Смертельная доза радиации для человека составляет около 5 Грей, тогда как Deinococcus radiodurans спокойно переносит 5000 Грей и остаётся жизнеспособной даже после 15 000 Грей. Это примерно в три тысячи раз больше смертельной дозы для человека. Кроме того, она выживает в вакууме, при полном обезвоживании, под интенсивным ультрафиолетовым излучением и в открытом космосе.
Как ей это удаётся? Секрет не в том, что радиация её не повреждает. Повреждает и ещё как, разрушая ДНК на фрагменты. Но бактерия умеет буквально собирать свой геном обратно. За несколько часов специальные ферменты аккуратно восстанавливают разорванную ДНК, используя многочисленные копии генома как шаблон.
Есть и второй секрет - чрезвычайно мощная антиоксидантная система, в которой ключевую роль играет марганец. У D. radiodurans внутриклеточное соотношение марганца к железу составляет около 0,24, тогда как у большинства бактерий оно не превышает 0,01. Марганец в комплексе с небольшими молекулами (пептидами и ортофосфатом) образует мощные антиоксиданты, защищающие белки от радиационного повреждения. А именно сохранность белков, отвечающих за восстановление ДНК, позволяет клетке затем собрать геном заново.
Конечно, бактерия с такими уникальными свойствами заинтересовала всех с точки зрения применения в практике. Примерно с 1990-х годов учёные пытаются приспособить D. radiodurans для очистки радиоактивных отходов. В работе 2000-го года в D. radiodurans встроили ген merA из E. coli, отвечающий за детоксикацию ртути. В результате получилась бактерия, которая даже под воздействием радиации превращает токсичную ионную ртуть в элементарную форму (Hg⁰), которая значительно менее токсична и легко удаляется из среды. А в 2006 исследователи встроили ген phoN из Salmonella, кодирующий кислую фосфатазу. Такая модифицированная D. radiodurans удаляла более 90% урана из раствора всего за шесть часов и сохраняла эту способность даже после облучения дозой 6000 Грей.
Пока всё это остаётся исследованиями, выполненными в контролируемых лабораторных условиях, но кто знает. Возможно через 20 лет мы увидим, как Deinococcus radiodurans очищает нашу планету от радиоактивных отходов.