Тихо живе у мохах і лишайниках крихітна істота, яку легко не помітити навіть під мікроскопом. Але її здатність виживати змушує вчених говорити про справжній біологічний феномен. Це коловертка Adineta vaga. Вона може майже повністю висохнути, пережити екстремальне опромінення, яке було б смертельним для людини, а тепер дослідники виявили ще дивовижнішу властивість.
Її хромосоми можуть буквально розлетітися на десятки фрагментів, а потім відновлюватися поступово — навіть через кілька поколінь.
Хромосоми можуть «полагодити» не одразу
Під час експериментів учених чекала несподіванка. Після сильного опромінення вони очікували побачити однакові пошкодження ДНК у потомства. Але генетичний аналіз показав щось, що спочатку здалося помилкою. Пошкодження відрізнялися між окремими особинами, а деякі фрагменти ДНК, які спочатку були втрачені, згодом починали з’являтися знову.
Виявилося, що коловертки не обов’язково відновлюють зруйновані хромосоми до розмноження. Частини пошкоджених хромосом можуть передаватися наступному поколінню, де процес ремонту продовжується. Учені назвали цей механізм BIHER — особливим способом відновлення ДНК за допомогою неушкодженої копії хромосоми.
Її секрет може бути у висиханні
Найцікавіше, що ця суперздібність, імовірно, виникла зовсім не через радіацію. Коловертки живуть у мохах і лишайниках, де умови постійно змінюються. Середовище може повністю висохнути, а потім знову стати вологим.
Щоб пережити такі періоди, тварина практично висихає сама. Але зневоднення завдає ДНК серйозної шкоди — у тому числі може розривати обидві нитки ДНК. Тобто організм, ймовірно, еволюціонував для боротьби з висиханням, а надзвичайна стійкість до радіації стала своєрідним побічним ефектом.
Хромосоми мають незвичайну конструкцію
Є ще одна причина, чому ця істота здатна переживати генетичну катастрофу. У коловерток хромосоми мають так звану голоцентричну структуру. На відміну від людини, де важливу роль відіграє один центральний центромер, необхідні для розподілу хромосоми компоненти розташовані вздовж неї.
Тому навіть після розриву окремі фрагменти можуть продовжувати нормально розподілятися між дочірніми клітинами. Після цього в роботу вступає друга частина механізму: пошкоджена хромосома використовує свою відносно неушкоджену «сестру» як шаблон для відновлення.
Чому це зацікавило вчених
Відкриття може бути важливим далеко за межами досліджень моху. Подібні процеси пошкодження та перебудови хромосом виникають, зокрема, у деяких ракових клітинах. А для майбутніх польотів на Марс особливо актуальною буде проблема космічної радіації.
Звичайно, це не означає, що механізм коловертки можна просто перенести в організм людини. Але він може підказати, як живі системи здатні виживати після катастрофічного пошкодження ДНК.
І все це робить істота, яка може жити буквально у моху у вашому дворі. Мікроскопічна коловертка виявилася своєрідним біологічним «майстром ремонту» — настільки незвичайним, що вчені спочатку навіть не повірили власним результатам. Висновки були опубліковані в журналі Science Advances.