Jie gyvena ten, kur viskas kita – žūsta. Naujas atradimas stebina pasaulį ()
Organizmai, gyvenantys ekstremaliomis sąlygomis vulkaniniuose krateriuose ar vandenyno hidroterminėse versmėse, pasižymi unikaliais išgyvenimo mechanizmais. Novatoriškas metodas leido mums geriau juos suprasti, ir tai gali būti proveržis kuriant patikimas ir efektyvias RNR pagrįstas technologijas.
© Geophile71, CC0 1.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Marum_sept_2009.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Ar gyvybė gali klestėti net ekstremaliomis sąlygomis? Taip, ir tai akivaizdu, pavyzdžiui, giliausių vandenynų vietų, tokių kaip Marianų įduba, dugne. Ten gyvena organizmai, prisitaikę prie didžiulio slėgio, visiškos tamsos ir žemos temperatūros. Nors sąlygos atrodo itin atšiaurios, gyvybė ten gali išgyventi. Tas pats pasakytina ir apie ugnikalnius – ten taip pat galima rasti gyvybės, atsparios aukštai temperatūrai.
Organizmai, kurie klesti ekstremaliomis aplinkos sąlygomis, tokiomis kaip itin aukšta arba žema temperatūra, aukštas slėgis arba didelis druskingumas, bendrai vadinami ekstremofilais. Nauji tyrimai atskleidžia, kas nutinka organizmams, gyvenantiems ekstremalioje aplinkoje, pavyzdžiui, ugnikalnių krateriuose, hidroterminėse versmėse ir karštosiose versmėse – aplinkoje, kurioje temperatūra viršija 80 laipsnių Celsijaus. Ekstremofilai, kurie klesti itin aukštoje temperatūroje, vadinami hipertermofilais.
Weizmanno mokslo instituto (Izraelis) mokslininkai sukūrė naują Pan-Mod-seq metodą, kuris atskleidžia hipertermofilų adaptacinius gebėjimus. Tirdami įvairias mikrobų rūšis, jie daugiausia dėmesio skyrė ribosominei RNR (rRNR). Ji atlieka pagrindinį vaidmenį baltymų sintezėje – procese, kuris yra būtinas visai žinomai gyvybei. Tyrėjai atskleidė, kad nors normaliomis sąlygomis gyvenančiuose organizmuose rRNR yra beveik pastovi, hipertermofiluose vyksta dinaminės rRNR modifikacijos.
|
„Iki šiol buvo plačiai manoma, daugiausia remiantis tyrimais su mielėmis ir žmonėmis, kad RNR modifikacijos ribosomoje yra vienodos visiems tam tikros rūšies atstovams ir nekinta veikiamos aplinkos“, –aiškina prof. Schragi Schwartz iš Molekulinės genetikos katedros Weizmanno mokslo institute.
„Vis dėlto pastaraisiais metais keliose rūšyse atsirado įrodymų, rodančių, kad modifikacija kartais gali būti dinamiška, leisdama ribosomų struktūrai prisitaikyti prie aplinkos. Tačiau tai patvirtinti dideliu mastu buvo sunku dėl didelio modifikacijų tipų skaičiaus, sunkumų juos identifikuojant ir esamų metodų apribojimų, kurie paprastai leidžia tyrėjams ištirti tik vieną modifikacijos tipą tam tikrame mėginyje ir tik vieną mėginį vienu metu“, – priduria ekspertas.
Dėl novatoriško metodo, sukurto Schwartzo laboratorijoje, vadovaujant dr. Migueliui A. Garcia-Camposui, tai pasikeitė. Naudodami naująją sistemą, tyrėjai atskleidė, kad organizmuose, kurie klesti itin karštyje, ribosomos dažnai gali „chemiškai pertvarkyti“ save, kad galėtų išgyventi aukštoje temperatūroje. Tokiuose mikroorganizmuose rRNR yra redaguojama specialiais cheminiais „pagražinimais“ – modifikacijomis, kurios stabilizuoja ribosomas, iš esmės sustiprindamos jas, kad jos veiktų aukštoje temperatūroje. Be šių modifikacijų šie organizmai negalėtų išgyventi tokioje aukštoje temperatūroje.
„Nors dauguma bakterijų ir archėjų gali atlikti tik kelias dešimtis ribosominės RNR modifikacijų, hipertermofilinėse rūšyse jų radome šimtus“, – pažymi Schwartzas. „Tiesą sakant, pastebėjome, kad kuo šiltesnė organizmo natūrali aplinka, tuo daugiau modifikacijų patiria jo ribosoma.“
Tai keičia mūsų supratimą apie rRNR – ji nėra tokia statiška, kaip manyta anksčiau, bet gali prisitaikyti prie aplinkos. Tyrėjų išvados paneigia prielaidą, kad pagrindiniai gyvenimo procesai yra bendri visoms rūšims ir visą gyvenimą. Šie atradimai galėtų lemti RNR pagrindu sukurtų medicinos technologijų tobulinimą.
„Daugelis RNR pagrįstų technologijų šiuo metu yra komerciškai prieinamos arba kuriamos – nuo pandeminių vakcinų iki vėžio diagnostikos ir terapijos, iki genų redagavimo įrankių, naudojamų biotechnologijose ir medicinoje“, – sako Schwartzas. „Natūralus RNR redagavimo procesas buvo tobulinamas milijardus metų, o jo paslapčių atskleidimas galėtų atverti kelią patikimoms ir efektyvioms RNR pagrįstoms technologijoms.“
Tyrimo rezultatai buvo paskelbti moksliniame žurnale „Cell“.
