Исследования белка тихоходок в Объединенном институте могут открыть новые возможности в области биотехнологий

13.06.2023 - 20:37 7 Виктор Нефедьев Источник: ОИЯИ

Ученые Сектора молекулярной генетики клетки Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ смогли увеличить устойчивость к радиации и окислительному стрессу плодовых мушек и культуре клеток человека, используя уникальный белок тихоходок Dsup (Damage suppressor).

Тело у тихоходок имеет размер 0,1—1,5 мм

Исследование молекулярных механизмов экстремальной устойчивости живых организмов к различным видам стресса – одно из перспективных направлений современной молекулярной биологии, биофизики, астробиологии и синтетической биологии. Полученные знания могут служить основой для новых решений в медицине, биотехнологии, фармацевтике и космонавтике.

Тихоходки, в частности, представители вида Ramazzotius varieornatus – одни из самых стрессоустойчивых животных на Земле. Эксперименты с этими беспозвоночными организмами показали их способность выживать при длительном высыхании, в токсических средах, при облучении огромными дозами радиации (>5000 Gy), нахождении в открытом космосе и т.д.

Руководитель исследования в ЛЯП ОИЯИ Елена Кравченко

Одну из ключевых ролей в устойчивости тихоходок к различным видам стресса играют уникальные неупорядоченные белки (TDPs), к которым относится и белок Dsup, открытый в 2016 году японскими учеными. С 2020 года ученые ЛЯП ОИЯИ исследуют этот белок тихоходок Dsup in vivo на модельных организмах — плодовой мушке Drosophila melanogaster и культуре клеток человека.

Участник работ Михаил Зарубин

“Помимо такого безусловно положительного эффекта, как повышение радиорезистентности, белок Dsup имеет побочные эффекты, связанные с постепенным замедлением ряда быстрых процессов. Например, на короткие дистанции супермушки с Dsup бегали одинаково с контрольными, а на длинные — начинали отставать.

Для бактерий, растений и сельскохозяйственных животных это не очень критично. Но если рассматривать приложение этих работ в подготовке к полетам в дальний космос, где одним из главных лимитирующих факторов выступает космическая радиация, то необходимо разработать схему, в которой белок Dsup будет работать только когда необходимо, а не постоянно, как в созданных моделях. Это позволит практически полностью избавиться от побочных эффектов.

Разработкой такой системы уже занимается наша группа”, – рассказала руководитель исследования, начальник Сектора молекулярной генетики клетки ЛЯП ОИЯИ к.б.н. Елена Кравченко.