Ένας τύπος βακτηρίου που ονομάζεται Deinococcus radiodurans, γνωστό και με το παρατσούκλι «Κόναν, το βακτήριο», μπορεί και επιβιώνει στις πιο σκληρές ακραίες συνθήκες, καθώς μπορεί να αντέξει δόσεις ακτινοβολίας 28.000 φορές μεγαλύτερες από εκείνες που θα σκότωναν έναν άνθρωπο.
Τώρα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το μυστικό του βρίσκεται σε ένα αντιοξειδωτικό, τη λειτουργία του οποίου «ξεκλείδωσαν» σε μελέτη τους. Το αντιοξειδωτικό σχηματίζεται από μια απλή ομάδα μικρών μορίων που ονομάζονται μεταβολίτες, οι οποίοι περιλαμβάνουν το μαγγάνιο, τα φωσφορικά άλατα και ένα μικρό πεπτίδιο (μόριο αμινοξέων). Μαζί, αυτή η ισχυρή τριλογία είναι πιο αποτελεσματική στην προστασία από την ακτινοβολία από το μαγγάνιο σε συνδυασμό με ένα μόνο από τα άλλα συστατικά, σύμφωνα με τη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο «Proceedings of the National Academy of Sciences».
«Γνωρίζουμε από καιρό ότι τα ιόντα μαγγανίου και τα φωσφορικά άλατα συνιστούν ένα ισχυρό αντιοξειδωτικό, αλλά η ανακάλυψη και η κατανόηση της ‘μαγικής’ ισχύος που παρέχεται από την προσθήκη του τρίτου συστατικού είναι μια σημαντική ανακάλυψη», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Μπράιαν Χόφμαν, καθηγητής Χημείας και καθηγητής μοριακών βιοεπιστημών στο Weinberg College του Northwestern University.
Πώς οι επιστήμονες ανακάλυψαν το μυστικό του αντιοξειδωτικού
Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι το εν λόγω βακτήριο, το οποίο κατέχει το Ρεκόρ Γκίνες για την πιο ανθεκτική στη ακτινοβολία μορφή ζωής, μπορεί να επιβιώσει έξω από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για τρία χρόνια. Μπορεί επίσης να αντέξει το οξύ, το κρύο και την αφυδάτωση.
Οι ερευνητές της νέας μελέτης έχουν επίσης αποδείξει την απίστευτη ικανότητα επιβίωσης του βακτηρίου αυτού. Μια μελέτη τους που δημοσιεύθηκε τον Οκτώβριο του 2022, έδειξε ότι εάν ο «Κόναν» έφτανε ποτέ στον Άρη, θα μπορούσε να επιβιώσει για εκατομμύρια χρόνια.
Στην προηγούμενη μελέτη τους, η ομάδα μέτρησε μέτρησαν την ποσότητα των αντιοξειδωτικών μαγγανίου στα κύτταρα του βακτηρίου και διαπίστωσε ότι η ποσότητα ακτινοβολίας από την οποία θα μπορούσε να επιβιώσει ένας μικροοργανισμός, σχετιζόταν άμεσα με την ποσότητα των αντιοξειδωτικών μαγγανίου που διέθετε. Έτσι, όσο περισσότερα αντιοξειδωτικά μαγγανίου υπάρχουν, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στην ακτινοβολία. Όταν αποξηρανόταν και καταψύχονταν, το Deinococcus radiodurans μπορούσε να επιβιώσει 140.000 Gy ακτινοβολίας Χ και γ- ποσότητα 28.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που θα μπορούσε να σκοτώσει έναν άνθρωπο.
Στην τελευταία τους μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το MDP- ένα προστατευτικό που προέρχεται από μελατονίνη- για να δημιουργήσουν ένα συνθετικό αντιοξειδωτικό εμπνευσμένο από το βακτήριο Deinococcus radiodurans. Η ομάδα ανέλυσε πώς τα ενεργά συστατικά του MDP, συμπεριλαμβανομένου του μαγγανίου, των φωσφορικών αλάτων και ενός πεπτιδίου που ονομάζεται DP1, προστατεύουν τα κύτταρα και τις πρωτεΐνες από την έκθεση στην ακτινοβολία. Όταν το πεπτίδιο και το φωσφορικό άλας συνδέονται με το μαγγάνιο, δημιουργούν ένα τριμερές ή τριπλό σύμπλεγμα που είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό στην προστασία από την ακτινοβολία. Μαζί, οι μεταβολίτες στο MDP δημιουργούν μια «μυστική σάλτσα», κατέληξε ο Χόφμαν.
