اكتشاف نوع جديد من دببة الماء تتحمل الإشعاع أكثر ألف مرة من البشر

تعد دببة الماء Tardigrades، المخلوقات ذات الأرجل الثمانية، من أقوى الكائنات الحية على وجه الأرض، وهي قادرة على البقاء في أكثر الظروف قسوة، وتتمثل إحدى أكثر قدراتها غير العادية في مقاومتها المذهلة للإشعاع، وفق ما أفاد علماء.

ويمكن لدببة الماء متناهية الصغر، تحمل جرعات أعلى بآلاف المرات مما قد يكون قاتلاً للبشر، ولقد انبهر العلماء بهذه القوة الخارقة، والتي يمكن أن تساعد في تصميم آليات لرحلات الفضاء البشرية.

ووفق "إنترستينغ إنجينيرينغ"، ألقى بحث حديث الضوء على نوع جديد من هذه الددبة بطيئات الخطو، وهو H. henanensis، وكشف المزيد من الأسرار وراء هذه المرونة المذهلة.
وتم تحديد الجينات التي تظهر أن هناك أكثر من 1500 نوع معروف من هذه بطيئات الخطو، والمعروفة أيضًا باسم "دببة الماء".
ومن المدهش أن هذه الكائنات الحية الدقيقة تظهر قدرة غير عادية على تحمل الإشعاع غاما، حيث تتحمل مستويات أعلى بألف مرة من الجرعة المميتة للإنسان، و في السابق، اكتشف العلماء أنها تمتلك آليات إصلاح الحمض النووي القوية وبروتينًا فريدًا يسمى Dsup، والذي يحمي الحمض النووي من أضرار الإشعاع،  ومع ذلك، لا تزال العديد من جوانب قدرتها على تحمل الإشعاع لغزًا، لكن H. henanensis كشفت عن المزيد.
وفي هذه الدراسة الجديدة، أجرى الباحثون في المركز الوطني لعلوم البروتين (بكين) وجامعة شنشي شيويه تشيان، تحليلًا مورفولوجيًا وجزيئيًا لهذا النوع المكتشف حديثًا. ومن خلال هذا التحقيق، كانوا يهدفون إلى استكشاف العنصر الأساسي لتحمل الإشعاع لدى  تلك الأنواع.
و قام الباحثون بتعريض بطيئات الخطو لإشعاع أيوني ثقيل ثم قاموا بتحليل نشاطها الجزيئي، و وجدوا أن 285 جينًا مرتبطًا باستجابة الإجهاد تم تنشيطها، و يشير هذا إلى أن هذه الجينات تلعب دورًا حاسمًا في مساعدة بطيئات الخطو على البقاء وإصلاح الأضرار الناجمة عن الإشعاع.

آليات جزيئية

وحدد الفريق أيضًا ثلاث آليات جزيئية رئيسية تكمن وراء تحمل الكائنات للإشعاع.
أولاً، اكتسب هذا النوع جينًا، DODA1، من البكتيريا من خلال عملية تسمى نقل الجينات الأفقي، ويسمح هذا الجين لبطيئات الخطو بإنتاج بيتالين، وهي أصباغ ذات خصائص مضادة للأكسدة قوية، و تساعد مضادات الأكسدة هذه على حماية بطيئات الخطو من التأثيرات الضارة للإشعاع عن طريق تحييد الجذور الحرة الضارة.
علاوة على ذلك، تمتلك بطيئات الخطو بروتينًا فريدًا،وهو TDP1، متخصص في إصلاح تلف الحمض النووي الشديد، والمعروف باسم كسر السلسلة المزدوجة.
وتعد عملية الإصلاح الفعالة هذه ضرورية لبقائها بعد التعرض للإشعاع، كما تطور جين خاص بالميتوكوندريا، BCS1، ليصبح أكثر نشاطًا في الاستجابة للإشعاع، و يساعد هذا الجين في حماية الميتوكوندريا، وهي مصدر الطاقة للخلية، من التلف الناتج عن الإشعاع.
وذكرت ورقة الدراسة أن "المقاومة البيئية الشديدة للكائنات المحبة للظروف المتطرفة مثل بطيئات الخطو هي كنز من الآليات الجزيئية غير المستكشفة لمقاومة الإجهاد، وإن البحث الوظيفي حول آليات تحمل الإشعاع هذه سيوسع فهمنا لبقاء الخلايا في ظل ظروف قاسية وقد يوفر الإلهام لتعزيز صحة الإنسان ومكافحة الأمراض".
و تتمتع هذه الجينات المقاومة للإشعاع بإمكانات كبيرة للتطبيق في مجال صحة الإنسان واستكشاف الفضاء والزراعة والطب.

القمر وتوجهات الشمس

ومن خلال دراسة الطرق الفريدة التي تحمي بها بطيئات الخطو نفسها من الإشعاع، قد يتمكن العلماء من تطوير مواد وتقنيات جديدة لحماية رواد الفضاء من التأثيرات الضارة للإشعاع الفضائي على القمر، حيث لا يوجد للقمر غلاف جوي يحميه من الإشعاع الضار للشمس، وخاصة أثناء التوهجات الشمسية، كما يتعرض أيضًا لأشعة كونية، وهي جسيمات عالية الطاقة من مجرات بعيدة، وبدون الحماية، يمكن لهذه الجسيمات أن تخترق جسم الإنسان وتسبب تلفًا خلويًا، ويمكن أن تؤدي بطيئات الخطو إلى تقدم في التكنولوجيا الحيوية يفيد رواد الفضاء، مثل تطوير الأدوية لمكافحة آثار الإشعاع الفضائي أو تقنيات الهندسة الوراثية لتعزيز قدرة الإنسان على الصمود.

المصدر: موقع 24