Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.
Тихоходки — уникальные беспозвоночные, близкие к членистоногим и онихофорам (иногда им также приписывают родство с круглыми червями). Эти крошки, длина тела которых — всего от 0,1 до 1,5 миллиметра, необычайно выносливы. Например, они способны «оживать» после десятков лет анабиоза (по сути, могут высушивать свое тело, покрываясь восковой оболочкой — это явление называется ангидробиозом), а при наступлении благоприятных условий довольно быстро возвращаться к активности.
Период «энергичной» жизни тихоходок недолгий — от трех-четырех месяцев до пары лет в зависимости от вида. Зато в состоянии анабиоза эти малыши способны выдерживать невероятные нагрузки — например, 30 лет пребывать при температуре минус 20 градусов Цельсия. Их даже можно кипятить в течение часа или на восемь часов поместить в жидкий гелий температурой до минус 271 градуса Цельсия. Тихоходки могут долго находиться в атмосфере сероводорода и углекислого газа, а также выдерживать давление до шести тысяч атмосфер.
Но больше всего эти существа прославились тем, что чрезвычайно спокойно переносят радиацию. Так, доза ионизирующего излучения в 570 тысяч бэр убьет лишь 50 процентов тихоходок. Для сравнения: полусмертельная доза радиации для людей составляет всего 500 бэр. Поэтому тихоходки — излюбленный экспериментальный организм у космонавтов. Они то помещают несчастных в условия открытого космоса, то возвращают на МКС. При этом почти все тихоходки обычно выживают после такой экзекуции и даже способны к воспроизводству.
Геном этих крошек относительно велик для их размеров и положения на древе эволюции. Он содержит около 215 миллионов нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у нематод (их геном по размеру считается типичным для мелких беспозвоночных). Неудивительно, что тихоходок постоянно изучают, пытаясь понять, как они могут переносить дозы радиации, смертельные для большинства живых существ.
В 2016 году, например, японские ученые выяснили, что эти создания защищают свою ДНК от ионизирующего излучения, стабилизируя ее специальным белком — Dsup. Исследователи из Университета Северной Каролины (США) провели очередное исследование, в котором изучили тихоходок вида Hypsibius exemplatis. Выводы представлены в журнале Current Biology.
Ученые выяснили, что гамма-излучение действительно повреждает ДНК тихоходок, но те умеют его восстановить. Изученный вид обладает специфическим и устойчивым ответом на ионизирующее излучение: оно вызывает у тихоходок быстрое усиление регуляции очень многих генов репарации ДНК. В отличие от людей, тихоходки могут повышать уровень продуктов генов восстановления ДНК до такой степени, что они становятся одними из самых распространенных генных продуктов у животных.