Ištyrus Černobylio kirmėles, atrastas netikėtas efektas

1986 m. balandį tuometinės Ukrainos Tarybų Socialistinės Respublikos šiaurėje esančioje Černobylio atominėje elektrinėje įvyko sprogimas, pavertęs aplinkinį regioną radioaktyviausia mūsų planetos zona. Praėjus beveik 40 metų, radiacijos lygis išlieka aukštas.

Žmonės jau seniai nebegyvena šioje teritorijoje, tačiau naujausiais tyrimais nustatyta, kad gyvūnai, gyvenantys 30 km spinduliu nuo elektrinės vadinamojoje Černobylio zonoje, fiziškai ir genetiškai skiriasi nuo savo bendraamžių kitose pasaulio dalyse – todėl susirūpinimą kelia lėtinės radiacijos poveikis DNR. Naujajame tyrime Niujorko universiteto mokslininkai ištyrė regione tebegyvenančius mikroskopinius kirminus – siekdami išsiaiškinti, kokį poveikį Černobylio radiacija padarė jų genetinei sandarai.

„Černobylis buvo nesuvokiamo masto tragedija, tačiau mes vis dar nelabai suprantame, kokį poveikį ši nelaimė turėjo vietos gyvybei, – sakė pagrindinė tyrimo autorė Sophia Tintori. – Ar dėl staigaus aplinkos pasikeitimo nutiko rūšių ar net rūšies individų atranka, kurie natūraliai yra atsparesni jonizuojančiajai spinduliuotei?“

Siekdama atsakyti į šį klausimą, mokslininkė tyrinėjo nematodus – mažus kirmėles, kurių genomai (t. y. visi organizmo genetinės medžiagos rinkiniai) yra paprasti, ir kurie greitai dauginasi, todėl yra naudingi pagrindiniams biologiniams reiškiniams pažinti.

„Šie kirminai gyvena visur ir gyvena greitai, todėl jie išgyvena dešimtis evoliucijos kartų – kai tipiškas stuburinis dar tik „išmoksta užsirišti batus“, – sako tyrimo autorius Matthew Rockmanas.

Apsiginklavę Geigerio skaitikliais ir dėvėdami asmenines apsaugos priemones, tyrėjai surinko šimtus nematodų iš vietų visoje uždraustojoje zonoje, kurios buvo veikiamos skirtingo lygio radiacija. Tada mėginiai buvo nugabenti į Niujorko universitetą, užšaldyti ir vėliau ištirti.

„Galime kriokonservuoti kirmėles ir vėliau jas atšildyti tyrimams“, – pasakoja M. Rockmanas. – Tai reiškia, kad galime laboratoriškai sustabdyti evoliuciją, o tai neįmanoma naudojant daugumą kitų gyvūnų modelių ir yra labai vertinga, kai norime palyginti gyvūnus, kurie patyrė skirtingą evoliucijos istoriją.“

Tyrėjai daugiausia dėmesio skyrė nematodų rūšiai, vadinamai Oscheius tipulae, sekvenuodami 15 kirmėlių iš Černobylio ir lygindami juos su penkių O. tipulae genomais iš kitų vietovių. Tyrėjų nuostabai, jie Černobylio kirmėlių genomuose taip ir nerado jokios radiacijos padarytos žalos.

„Tai nereiškia, kad Černobylis yra saugus – labiau tikėtina, kad nematodai yra tikrai atsparūs gyvūnai ir gali atlaikyti ekstremalias sąlygas, – sako S. Tintori. – Mes taip pat nežinome, kiek laiko kiekviena iš mūsų surinktų kirmėlių buvo zonoje, todėl negalime būti tikri, kokio lygio poveikį kiekviena kirmėlė ir jos protėviai patyrė per pastaruosius keturis dešimtmečius.“

Ką tai reiškia mums? Tyrimo išvados suteikia informacijos apie tai, kaip gali skirtis DNR atsikūrimas tarp atskirų individų, o tai gali padėti geriau suprasti natūralius pokyčius, pastebėtus tarp žmonių.

„Dabar, kai žinome, kurios O. tipulae atmainos yra jautresnės ar tolerantiškesnės DNR pažeidimams, galime naudoti šias atmainas tyrinėdami, kodėl skirtingi individai dažniau nei kiti patiria kancerogenų poveikį“, – sako S. Tintori. Tai gali turėti reikšmės vėžio tyrimams, susijusiems su tuo, kodėl vieni žmonės turi genetinį polinkį sirgti šia liga, o kiti – ne.

„Mąstymas apie tai, kaip individai skirtingai reaguoja į aplinkoje esančius DNR žalojančius veiksnius, padės mums aiškiau suvokti savo pačių rizikos veiksnius“, – sako pagrindinė tyrimo autorė Sophia Tintori.

Tyrimas paskelbtas žurnale PNAS.

Parengta pagal „New Atlas“.