דובוני המים (Tardigrades), הם בעלי החיים העמידים ביותר הידועים למדע. הם יצורים מיקרוסקופיים, בעלי שמונה רגליים, החיים בטחב בכל רחבי העולם, מהקטבים ועד המדבריות החמים והיבשים ביותר. שום יונק אינו מסוגל לשרוד את מה שהם יכולים. התייבשות, חיים ללא מים למשך עשרות שנים, מינונים גבוהים של קרינת גמא ורנטגן וטמפרטורות של בין מינוס 272 מעלות צלזיוס עד 150 מעלות צלזיוס. יצורים אלה גם שרדו מסע 10 ימים בחלל.
עבור רוב האורגניזמים, סוג כזה של עקות הורס את ה- DNA בתאים, אך לדובוני המים יש חלבון אשר מעכב את הנזק ((damage-suppressor protein (Dsup), ומגן על ה- DNA. במחקר חישובי אשר נעשה במרכז לביוטכנולוגיה וגנומיקה של צמחים במדריד, ספרד, טענו החוקרים שהם מבינים כיצד החלבון הזה מסוגל לשמור על דובוני המים.
החלבונים הם תוצר של החומר הגנטי שלנו. הדנ"א מתורגם לרצף (שרשרת) של חומצות אמינו אשר "מתקפלות" לצורה תלת מיימדית. אותו רצף של חומצות אמינו יתקפל תמיד לאותה צורה תלת מימדית. הצורה המסוימת של החלבון היא זו שמאפשרת לו פעילות מוגדרת. החלבונים יכולים לזרז תהליכים (אנזימים), לנטרל פולשים (נוגדנים) או להעביר פקודות בתא, כמו הורמונים (אינסולין גורם לתא לקלוט סוכר). גילויים של החלבונים בתחילת המאה שינה מהותית את ההבנה שלנו לגבי פעילותם. ההנחה היתה שהחלבון חייב להיות בעל מבנה מוגדר כדי לבצע את תפקידו. אבל, חוקרים משערים כי לא פחות מ-30 אחוז מהחלבונים בגופנו הם חסרי מבנה מוגדר, וכאשר לחלבון אין צורה מוגדרת, הוא מתקפל לאחר שהוא נקשר למולקולה אחרת, חלבון אחר או מולקולת דנ"א.
בהדמיה חישובית של תנועה בתמיסה של החלבון Dsup יחד עם מולקולת דנ"א של תא חי, גילו החוקרים גילו כי החלבון Dsup הוא חסר צורה וגמיש מאוד, ונראה שהוא מסוגל להתאים את המבנה שלו במדויק לצורת ה- DNA של דובון המים. החוקרים מעריכים שבצורה בה החלבון מתקפל במגע עם הדנ"א הוא יוצר הגנה למולקולת הדנ"א כנגד קרינה.
השלכות של מחקר זה רבות. ניתן בעזרת הנדסה גנטית להכניס את החלבון Dsup לכל מיני אורגניזמים כמו צמחים, חקרים וכד'. וכך, למשל, החדרת החלבון לצמחים ולבני אדם, יכולה לתת להם עמידות כנגד קרינה ובכל לאפשר להם גמישות יתר בעת מסעות בחלל. החוקרים הכניסו את החלבון לתאים אנושיים בתרבית (צלחת פטרי) והראו ירידה של 50 אחוז בנזקי הקרינה. מכאן ואילך, השמים הם הגבול.
קישור למאמר המקורי
https://www.nature.com/articles/s41598-020-70431-1
