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摘要:一种只在缓步动物中发现的蛋白质为细胞DNA提供了一种独特的保护形式。为了回答这个问题,研究人员仔细观察了一种只在缓步动物中发现的化合物:所谓的损伤抑制蛋白,或称Dsup。这种蛋白的保护能力以前被发现超出缓步动物的范围;当被添加到人类细胞中时,Dsup可以防止X射线的损伤。虽然先前的研究发现这种蛋白质能使人类细胞抵抗X射线辐射,但Dsup的作用机制尚不确定。
科学家最近破译了tardigrades超级力量宝库中的一个关键成分,揭示了每个人最喜欢的微观水熊中的一种独特蛋白质如何起到抵御有害辐射的屏障作用。
虽然很小,但tardigrades却是出了名的坚韧。它们能经受住极端的环境,这些环境会 ... 死大多数生命形式,包括暴露在严寒、炙热、真空和致命的太空辐射中。
,但是什么样的化学秘密能让tardigrade近乎无懈可击呢?为了回答这个问题,研究人员仔细观察了一种只在缓步动物中发现的化合物:所谓的损伤抑制蛋白,或称Dsup。
这种蛋白的保护能力以前被发现超出缓步动物的范围;当被添加到人类细胞中时,Dsup可以防止X射线的损伤。现在,科学家们已经发现了Dsup如何与染色体结构结合并保护DNA免受辐射的有害影响,研究人员在一项新的研究中报道,
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我们认为在一个极端的生物体中这种迷人的蛋白质可能告诉我们一些我们不会告诉我们的新东西“从普通蛋白质中提取,”研究合著者、圣地亚哥加州大学生物科学系教授詹姆斯·卡多纳加(James Kadonaga)说,
虽然tardigrade看起来是不可摧毁的,但它们需要水才能活跃和繁殖。在水不存在的情况下,它们退缩成一种悬挂的动画,称为“浑浊”状态,将水分从身体中排出,并存在于干燥的边缘,直到更宜人的环境恢复。“KdSPE”“KdSPS”作为TUNS,缓步动物不受大多数形式的伤害,甚至可以在几十年后复活。可能是在月球上呆了一段时间。4月11日,以色列登月者贝雷帽(当时携带着一堆干涸的水熊)在一次失败的着陆尝试中坠毁,数千颗土卫二可能散落在月球表面。据《生命科学》先前报道,在某些条件下,如果在坠机着陆后幸存下来,那些冻干的芋头虫仍然可以复活。
看似坚不可摧的有些蛋白质可以让芋头虫在干燥后复活,但Dsup只存在于水里熊。虽然先前的研究发现这种蛋白质能使人类细胞抵抗X射线辐射,但Dsup的作用机制尚不确定。
在新的研究中,研究人员发现Dsup与一种叫做染色质的结构结合,这种结构将细胞的长链DNA紧密地包裹在一起,Kadonaga告诉Live Science,
“我们发现它与染色质结合。然后我们问:“它是如何抵抗X射线的?”他说:
当细胞沐浴在X射线中时,水分子分裂并形成高度活性的氧和氢粒子,称为羟基自由基;根据研究,这些自由基会破坏细胞内的DNA。
我们想,“我们为什么不看看Dsup是否能保护DNA免受羟基自由基的侵害?”答案是肯定的,它可以。高能Dsup具有云状结构;云围绕DNA的染色质包膜,阻止羟基自由基并防止它们破坏细胞DNA,研究人员报告说。
“既然我们知道它是如何工作的,那就成为了潜在地将其用于实际应用的垫脚石,Kadonaga说:
通过将Dsup在更精确的水平上的功能拼凑在一起,科学家们就可以将其用作构建其他类型蛋白质的蓝图——“Dsup的更好版本”,这些蛋白质在保护细胞免受DNA损伤方面更为有效。这些新的蛋白质可能不会被用来制造防辐射的人,但是它们可以提高培养细胞的耐寒性他补充道:
“你可以拥有更耐用的细胞,更长寿的细胞。”。可能是在那个牢房里放了某种形式的Dsup,他说:
这一发现于周二(10月1日)在线发表在《eLife》杂志上。
是给恋人生命极限的最好礼物:神奇物种画廊地球上的极端生命:8种奇异生物最初发表在《生命科学》上。
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