Микроскопические черви, живущие в высокорадиоактивной среде Чернобыльской зоны отчуждения (ЧЗО), по-видимому, совершенно не страдают от радиационного повреждения.
Нематоды, собранные в Чернобыльской зоне отчуждения. (София Тинтори)
Нематоды, собранные в этом районе, не показали никаких признаков повреждения своих геномов, вопреки тому, что можно было бы ожидать от организмов, живущих в таком опасном месте. По словам исследователей, это открытие не означает , что CEZ безопасна, но, скорее, черви устойчивы и способны ловко адаптироваться к условиям, которые могут быть негостеприимны для других видов.
Это, по мнению группы биологов под руководством Софии Тинтори из Нью-Йоркского университета, может дать некоторое представление о механизмах восстановления ДНК, которые однажды можно будет адаптировать для использования в медицине человека.
После взрыва реактора на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года территория вокруг нее и близлежащий город Припять на Украине были строго закрыты для посещения без разрешения правительства. Радиоактивные материалы, попадающие в окружающую среду, подвергают организмы крайне опасному уровню ионизирующего излучения, что значительно повышает риск мутаций, рака и смерти.
Пройдут тысячи лет, прежде чем « Чернобыль », как его пишут на Украине, снова станет безопасным для проживания людей. Большинство из нас знают это и поэтому стараются держаться подальше. А вот животные… ну, они не понимают, что нужно держаться подальше. Они идут куда хотят, и с тех пор зона отчуждения превратилась в странный радиоактивный заповедник площадью 2600 квадратных километров (1000 квадратных миль) .
Тесты на животных, живущих в этом регионе, показали явные генетические отличия от животных, которые этого не делают. Но мы еще многого не знаем о последствиях катастрофы для местных экосистем.
«Чернобыль был трагедией непостижимого масштаба, но мы до сих пор не до конца осознаем последствия катастрофы для местного населения», — говорит Тинтори . «Выбрал ли внезапный сдвиг окружающей среды виды или даже особей внутри вида, которые по своей природе более устойчивы к ионизирующей радиации?»
Один из способов получить представление об этом вопросе — посмотреть на нематод — микроскопических круглых червей, обитающих в самых разных средах обитания (включая тела других организмов ). Нематоды могут быть удивительно выносливыми; было зафиксировано множество случаев пробуждения нематод после тысяч лет заморозки в вечной мерзлоте.
У них простые геномы, и они живут недолго , а это означает, что за короткий промежуток времени можно изучить несколько поколений. Это делает их отличными модельными организмами для изучения целого ряда вещей, от биологического развития до восстановления ДНК и реакции на токсины. Именно поэтому Тинтори и ее коллеги отправились на раскопки в Чернобыль, чтобы найти нематод вида Oschieus Tipulae , которые обычно обитают в почве.
Они собрали сотни нематод из гнилых фруктов, опавших листьев и почвы в CEZ, используя счетчики Гейгера для измерения окружающего излучения и надев защитные костюмы от радиоактивной пыли. Исследователи культивировали в лаборатории около 300 собранных ими червей и отобрали 15 образцов O. Tipulae для секвенирования генома.
Затем эти секвенированные геномы сравнили с секвенированными геномами пяти экземпляров O. Tipulae из других стран мира – Филиппин, Германии, США, Маврикия и Австралии.
Черви CEZ были в основном более генетически похожи друг на друга, чем на других червей, при этом генетическое расстояние соответствовало географическому расстоянию для всей выборки из 20 штаммов. Но признаков повреждения ДНК радиационной средой отсутствовало.
Команда тщательно проанализировала геном червей и не обнаружила никаких доказательств крупномасштабных хромосомных перестроек, ожидаемых от мутагенной среды. Они также не обнаружили корреляции между частотой мутаций червей и силой окружающего излучения в месте происхождения каждого червя.
Наконец, они провели тесты на потомках каждого из 20 штаммов червей, чтобы определить, насколько хорошо популяция переносит повреждение ДНК. Хотя у каждой линии был разный уровень толерантности, это тоже не имело никакой корреляции с окружающей радиацией, которой подвергались их предки.
Команда смогла лишь прийти к выводу, что нет никаких доказательств какого-либо генетического воздействия окружающей среды CEZ на геномы O. Tipulae .
И то, что они обнаружили, может помочь исследователям попытаться выяснить, почему некоторые люди более восприимчивы к раку, чем другие.
«Теперь, когда мы знаем, какие штаммы O. Tipulae более чувствительны или более толерантны к повреждению ДНК, мы можем использовать эти штаммы для изучения того, почему разные люди с большей вероятностью, чем другие, страдают от воздействия канцерогенов», — говорит Тинтари .
«Размышления о том, как люди по-разному реагируют на агенты, повреждающие ДНК в окружающей среде, помогут нам иметь четкое представление о наших собственных факторах риска».
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
