Buzz
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ba cơ chế phân tử quan trọng giúp sinh vật bất tử này chống lại phóng xạ.
Gấu nước, hay còn gọi là tardigrades, là loài sinh vật tám chân nổi bật với khả năng chịu đựng những điều kiện khắc nghiệt. Với hơn 1.500 loài, chúng có thể sống sót trong những môi trường mà hầu hết các sinh vật khác không thể, đặc biệt là khả năng chống bức xạ cao gấp hàng nghìn lần so với mức gây tử vong cho con người. Chính những khả năng đặc biệt này đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học, nhất là trong việc phát triển các cơ chế bảo vệ cho các chuyến bay vũ trụ của con người.
Nghiên cứu mới về khả năng chống bức xạ của loài tardigrade H. henanensis
Nghiên cứu gần đây tại Trung tâm Khoa học Protein Quốc gia (Bắc Kinh) và Đại học Sư phạm Tuyết Thiên Thiểm Tây đã khám phá những bí mật mới về khả năng phục hồi của loài tardigrade mới phát hiện, H. henanensis. Sau khi tiếp xúc với bức xạ ion nặng, các nhà khoa học phát hiện 285 gen phản ứng căng thẳng được kích hoạt, chứng tỏ vai trò quan trọng của chúng trong khả năng sống sót và hồi phục sau tổn thương bức xạ.
Nghiên cứu cũng phát hiện ba cơ chế chính giúp loài tardigrade này chống lại bức xạ. Đầu tiên, loài này mang gen DODA1, giúp tardigrades sản xuất betalain - một loại sắc tố mạnh mẽ có khả năng chống oxy hóa, trung hòa các gốc tự do gây hại từ bức xạ.
Hơn nữa, tardigrades sở hữu một protein độc đáo gọi là TDP1. Protein này có nhiệm vụ sửa chữa tổn thương DNA nghiêm trọng, đặc biệt là đứt gãy sợi đôi. Khả năng sửa chữa xuất sắc này giúp tardigrades vượt qua những tác động mạnh từ bức xạ.
Bên cạnh đó, một gen ty thể đặc biệt, BCS1, được kích hoạt mạnh dưới tác động của bức xạ. BCS1 bảo vệ ty thể, nơi sản sinh năng lượng cho tế bào, giúp giảm thiểu tổn thương do bức xạ gây ra.
Ứng dụng tiềm năng trong y học và khám phá không gian
Nghiên cứu về cơ chế chịu đựng bức xạ của tardigrades không chỉ giúp con người hiểu rõ hơn về khả năng sinh tồn trong những điều kiện khắc nghiệt mà còn mở ra khả năng ứng dụng trong y học và thám hiểm vũ trụ. Chẳng hạn, những khám phá này có thể hỗ trợ việc phát triển vật liệu hoặc công nghệ bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ trong không gian, đặc biệt là ở Mặt Trăng, nơi thiếu bầu khí quyển bảo vệ khỏi các tia vũ trụ và bức xạ Mặt Trời.
Việc hiểu rõ hơn về các gen chống bức xạ của tardigrades có thể mở ra những đột phá trong công nghệ sinh học, như phát triển thuốc chống bức xạ hoặc các phương pháp di truyền giúp tăng cường khả năng chống bức xạ của con người. Những tiến bộ này có thể là bước đệm quan trọng trong hành trình chinh phục không gian sâu thẳm.
