Forscher der University of North Carolina in Chapel Hill haben herausgefunden, dass Bärtierchen – mikroskopisch kleine Tiere, die dafür bekannt sind, raue Extreme zu überleben – ungewöhnlich auf Strahlung reagieren.
Unter der Leitung des UNC-Chapel Hill-Forschers Bob Goldsteins Labor wurde die neue Forschungsarbeit veröffentlicht veröffentlicht In Aktuelle Biologie enthüllt neue Details über die Reaktionen von Bärtierchen auf Strahlung. Es ist seit langem bekannt, dass Strahlung die DNA schädigt, und beim Menschen kann eine DNA-Schädigung durch übermäßige Strahlenexposition zu Krankheiten führen. Doch die Bärtierchen haben eine unerwartete Möglichkeit, den Schaden zu beheben.
„Was wir sahen, überraschte uns“, sagte Goldstein. „Die Bärtierchen machen etwas, was wir nicht erwartet hatten.“
Goldsteins Labor entwickelt seit 25 Jahren Labormethoden zur Untersuchung von Bärtierchen. Das Labor hat mehrere Tricks identifiziert, mit denen Bärtierchen Bedingungen überleben können, die für Menschen und die meisten Tiere lebensbedrohlich wären.
Vor 60 Jahren entdeckten Forscher, dass Bärtierchen Strahlung überleben können, die etwa 1.000-mal intensiver ist als Menschen. Courtney Clark-Hachtel, eine ehemalige Postdoktorandin im Labor, schloss sich der Gruppe an, um zu untersuchen, wie Bärtierchen intensive Strahlung überleben können. Sie fand heraus, dass eine Bärtierchenart nicht immun gegen DNA-Schäden ist – Bestrahlung schädigt ihre DNA –, aber die Bärtierchen können umfangreiche Schäden reparieren.
Clark-Hachtel und Goldstein waren überrascht, als sie herausfanden, dass Bärtierchen das Produktionsvolumen von DNA-Reparaturgenen steigern können. Im Gegensatz zum Menschen können Bärtierchen die Menge der Produkte von DNA-Reparaturgenen so stark steigern, dass sie zu den am häufigsten vorkommenden Genprodukten bei Tieren gehören.
„Diese Tiere reagieren unglaublich stark auf Strahlung, und das scheint ein Geheimnis ihrer extremen Überlebensfähigkeiten zu sein“, sagte Clark-Hachtel. „Was wir darüber lernen, wie Bärtierchen den Strahlenstress überwinden, kann zu neuen Ideen führen, wie wir versuchen könnten, andere Tiere und Mikroorganismen vor schädlicher Strahlung zu schützen.“
Als die Wissenschaftler der UNC-Chapel Hill ihre Arbeit abschlossen, fanden Forscher in Frankreich in unabhängigen Experimenten ähnliche Ergebnisse. Die Forscher des Pariser Naturkundemuseums Jean-Paul Concordet und Anne de Cian und ihre Mitarbeiter fanden außerdem ein neues Bärtierchenprotein, das die DNA schützen könnte. Ihre Ergebnisse sind gemeldet im Tagebuch eLife.
„Wir waren begeistert zu sehen, dass sich die Ergebnisse jedes Labors unabhängig voneinander bestätigen konnten“, fügt Goldstein hinzu.
Mehr Informationen:
Courtney M. Clark-Hachtel et al.: Das Bärtierchen Hypsibius exemplaris reguliert die Gene des DNA-Reparaturwegs als Reaktion auf ionisierende Strahlung dramatisch hoch. Aktuelle Biologie (2024). DOI: 10.1016/j.cub.2024.03.019