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REM-Aufnahme von Milnesium tardigradum im aktiven Zustand. Kredit: Ein Plus 7(9):e45682. doi:10.1371/journal.pone.0045682
Forscher der University of North Carolina in Chapel Hill haben herausgefunden, dass Bärtierchen – mikroskopisch kleine Tiere, die dafür bekannt sind, extreme Bedingungen zu überleben – ungewöhnlich auf Strahlung reagieren.
Die neue Forschungsarbeit wurde vom UNC-Chapel Hill Laboratory-Forscher Bob Goldstein geleitet veröffentlicht In Aktuelle Biologie Enthüllt neue Details über die Reaktionen von Bärtierchen auf Strahlung. Es ist seit langem bekannt, dass Strahlung die DNA schädigt, und beim Menschen können DNA-Schäden, die durch übermäßige Strahlenbelastung entstehen, zu Krankheiten führen. Aber Bärtierchen haben eine unerwartete Möglichkeit, den Schaden zu beheben.
„Wir waren überrascht von dem, was wir sahen“, sagte Goldstein. „Die Bärtierchen machen etwas, was wir nicht erwartet hatten.“
Goldsteins Labor hat in den letzten 25 Jahren Labormethoden zur Untersuchung von Bärtierchen entwickelt. Das Labor hat mehrere Tricks identifiziert, mit denen Bärtierchen unter Bedingungen überleben können, die für Menschen und die meisten Tiere lebensbedrohlich wären.
Vor 60 Jahren entdeckten Forscher, dass Bärtierchen die Strahlung etwa 1.000-mal stärker überstehen können als Menschen. Courtney Clark Hachtel, eine ehemalige Postdoktorandin im Labor, schloss sich der Gruppe an, um zu untersuchen, wie Bärtierchen intensive Strahlung überleben können. Sie fand heraus, dass eine Bärtierchenart nicht immun gegen DNA-Schäden ist, da die Strahlung ihre DNA schädigt, Bärtierchen jedoch schwere Schäden reparieren können.
Clark-Hachtel und Goldstein waren überrascht, als sie entdeckten, dass Bärtierchen das Produktionsvolumen von DNA-Reparaturgenen erhöhen können. Im Gegensatz zum Menschen können Bärtierchen die DNA-Reparaturgenprodukte so stark hochregulieren, dass sie zu den am häufigsten vorkommenden Genprodukten bei Tieren werden.
„Diese Tiere zeigen eine erstaunliche Reaktion auf Strahlung, und das scheint das Geheimnis ihrer extremen Überlebensfähigkeiten zu sein“, sagte Clark Hachtel. „Was wir darüber lernen, wie Bärtierchen mit Strahlenstress umgehen, könnte zu neuen Ideen führen, wie man Tiere und andere Mikroorganismen vor schädlicher Strahlung schützen kann.“
Während die Wissenschaftler von UNC-Chapel Hill die Arbeit abschlossen, fanden Forscher in Frankreich in unabhängigen Experimenten ähnliche Ergebnisse. Forscher des Naturhistorischen Museums in Paris, Jean-Paul Concordet, Anne de Sien und ihre Kollegen, haben außerdem ein neues Bärtierchenprotein entdeckt, das DNA schützen kann. Ihre Ergebnisse sind erwähnt Im Magazin eLife.
„Wir waren erfreut zu sehen, dass sich die Ergebnisse jedes Labors unabhängig voneinander bestätigen konnten“, fügt Goldstein hinzu.
Mehr Informationen:
Courtney M. Clark-Hachtel et al., Hypsibius exemplaris reguliert die Gene des DNA-Reparaturwegs als Reaktion auf ionisierende Strahlung erheblich hoch. Aktuelle Biologie (2024). DOI: 10.1016/j.cub.2024.03.019