Jó ideje foglalkoztatja a tudósokat, hogyan válhatott egy baktérium annyira ellenállóvá, hogy még az ember számára halálos sugárdózis 28 ezerszeresét is képes elviselni. Nem véletlenül kapta a Deinococcus radiodurans a „Conan” becenevet, a nyers erőt jelképező fantasyhős, Conan, a barbár után. A kutatók most úgy gondolják, hogy sikerült megfejteniük az emberi megbetegedést nem okozó baktérium szívósságának titkát – számolt be róla a CNN. Ez pedig nem más, mint egy antioxidáns, pontosabban annak összetétele.
Az antioxidánsok olyan természetes vagy mesterséges vegyületek, amelyek gátolják a szervezetben a szabad gyökök képződését – ezek külső vagy belső hatásoknak köszönhetően jönnek létre –, így kulcsszerepet játszanak a sejtöregedés lassításában. A Deinococcus radiodurans esetében ez az antioxidáns egy mangánból, foszfátból és peptidből álló triót jelent. Ami a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent tanulmány szerzői szerint sokkal hatékonyabbnak bizonyul a nagyfrekvenciájú elektromágneses sugárzás elleni védelem kialakításában, mint az egyes elemek külön-külön.
„Régóta tudjuk, hogy a foszfátnak és a mangánionoknak együtt erős antioxidáns hatása van. Az áttörést annak felfedezése és megértése jelentette, hogy egy harmadik komponens hozzáadása „mágikus” hatással bír" - idézte a CNN Brian Hoffmant, a Northwestern University kémiaprofesszorát, a tanulmány társszerzőjét.
A kutatók azt is megállapították, hogy minél több mangán van a baktériumban, annál nagyobb a sugárzással szembeni ellenállóképessége.
Fotó: Depositphotos
Kicsi a baktérium, de erős
Az Egyesült Államokban 1956-ban egy mezőgazdasági kísérlet során felfedezett Deinococcus radioduranst a valaha ismert legellenállóbb baktériumként tartják számon a kutatók. Nem árt neki sem az extrém hideg, sem a kánikula, ahogy a savas közeg vagy a nagymértékű röntgen- és gamma-sugárzás sem, ami minden más élőlényt elpusztít. „Conan” 5000 gray sugárdózist is elvisel. Összehasonlításképp: az emberre már 5 gray halálos. Ennél is megdöbbentőbb, hogy szárított és fagyasztott állapotban mire képes: 140 ezer egységnyi röntgen- és gammasugárzást él túl. Ami a korábbi kutatási eredmények fényében talán már nem is annyira meglepő. Ezek ugyanis igazolták, hogy a Deinococcus radiodurans a világűrben – állandó kozmikus sugárzásnak kitéve, légüres térben, molekuláris oxigén nélkül – is remekül boldogul: a Nemzetközi Űrállomáson kívül akár három évig képes életben maradni.
Az eredmény segíthet a szakembereknek egyebek mellett abban, hogy kitalálják, hogyan védhetnék meg a jövőben az űrhajósokat az őket érő nagy dózisú kozmikus sugárzástól. Emellett, ahogy Tetyana Milojevic, az Orléans-i Egyetem exobiológiai tanszékvezetője a CNN-nek elmondta: az MDP-vel kapcsolatos új ismeretek más kutatási területeken is jelentős előrelépést hozhatnak. Például az eddiginél erősebb és hatékonyabb – az egészségre nem káros és költséghatékony –mangánalapú antioxidánsok kifejlesztéséhez vezethetnek, ami az egészségügyben és bizonyos iparágakban is áttörést hozhat. A kutatócsoport most azt tanulmányozza, hogy a Deinococcus radiodurans-t szuperellenállóvá tevő hármas komplex más élőlények sejtjeiben is megtalálható-e, és ha igen, képessé teheti-e őket sugárzás elleni extra védelem kialakítására.
A siker több tényezőn múlik
Nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy „Conan” sikere nem kizárólag a mangán-foszfát-peptid trió együttes hatásában és a mangánionok számában rejlik. A Science magazin már korábban megírta, hogy az ellenállóképesség növeléséhez az is elengedhetetlen, hogy a baktérium képes legyen megújítani a sugárzás hatására roncsolódott DNS-ét. Ebben kulcsszerep jut a fehérjéknek, amelyek a rezisztens – ellenálló – baktériumfajokban, így a Deinococcus radioduransban is sokkal hatékonyabban működnek, mint a környezeti változásokra érzékeny baktériumokban. Michael Daly, a marylandi Uniformed Services University of the Health Sciences sugárbiológusa már 2007-ben felfedezte a mangán egyedülálló, szabad gyököket megkötő képességét.
