Katastrofa w elektrowni jądrowej w Czarnobylu przekształciła okolicę w najbardziej radioaktywny krajobraz na Ziemi. W ostatnich latach odkryto, że organizmy żyjące w Strefie Wykluczenia wokół Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej, czyli regionie w promieniu 30 km od placówki, różnią się fizycznie i genetycznie od swoich odpowiedników w innych częściach kraju.
Czytaj też: Zmutowane wilki z Czarnobyla rozwinęły niesamowite zdolności
Teraz naukowcy z New York University (NYU) wykazali, że nicienie zebrane z tego obszaru nie miały żadnych oznak uszkodzenia genomu, wbrew temu, czego można by się spodziewać. Odkrycie nie oznacza, że “czarnobylska zona” jest bezpieczna, ale raczej to, że te mikroskopijne robaki są zadziwiająco odporne i mogą przystosować się do wyjątkowo niegościnnych warunków. Dokładniejsze zrozumienie tego zjawiska może dostarczyć nam wgląd w mechanizmy naprawy DNA, które pewnego dnia będą mogły zostać zaadaptowane do stosowania w medycynie, co opisano w czasopiśmie PNAS.
Prof. Sophia Tintori z NYU mówi:
Czarnobyl był tragedią na niepojętą skalę, ale nadal nie mamy pełnego zrozumienia skutków katastrofy dla lokalnej ludności. Czy nagła zmiana środowiska spowodowała wyodrębnienie gatunków, a nawet osobników w obrębie gatunku, które są naturalnie bardziej odporne na promieniowanie jonizujące? Czy może mamy do czynienia z innym zjawiskiem?
Mikroskopijne robaki odporne na promieniowanie – ale właściwie dlaczego?
Od czasu eksplozji reaktora w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w kwietniu 1986 r. teren wokół niego i pobliskie miasto Prypeć na Ukrainie są niedostępne dla kogokolwiek bez zgody rządu. Ale zwierzęta żyjące na tych terenach nie potrzebują pozwolenia, ba, nie mają wyjścia – albo się dostosują, albo umrą. Dlatego od blisko 40 lat ta strefa wykluczenia o powierzchni 2600 km2 jest czymś na kształt sanktuarium dla zwierząt.
Czytaj też: W Czarnobylu pojawiły się dziwne żaby. To pokaz siły ewolucji
Zespół prof. Tintori postanowił przyjrzeć się nicieniom – bezkręgowcom o prostym genomie, zdolnym do łatwej reprodukcji, dzięki którym można badać podstawowe zjawiska biologiczne. Naukowcy przeanalizowali genetykę i ewolucję 15 nicieni należących do gatunku Oscheius tipulae i porównali je z pięcioma innymi gatunkami z różnych części świata, w tym z USA. Żaden z robaków z Czarnobyla nie wykazywał oznak uszkodzenia DNA w wyniku wysokiego poziomu promieniowania.
Dokładnie przeanalizowano genom nicieni i nie znaleziono żadnych dowodów na wielkoskalowe rearanżacje chromosomów, jakich można spodziewać się w środowisku mutagennym. Nie odkryto również żadnej korelacji między tempem mutacji bezkręgowców a siłą promieniowania otoczenia w miejscu, z którego pochodzi każdy osobnik. Przeprowadzono także testy na potomkach każdego z 20 szczepów nicieni, aby określić, jak dobrze populacja toleruje uszkodzenia DNA. Chociaż każda linia miała inny poziom tolerancji, to również nie miało korelacji z promieniowaniem otoczenia, na które byli narażeni ich przodkowie.
Można zatem stwierdzić, że promieniowanie w czarnobylskiej strefie wykluczenia nie zrobiło żadnego wrażenia na zamieszkujące ten obszar nicienie. Wadą badania było jednak to, że naukowcy nie byli w stanie określić, jak długo robaki przebywały w środowiskach, z których je zebrano, dlatego nie wiedzą, jaka jest ich maksymalna tolerancja na promieniowanie.
Prof. Sophia Tintori z NYU dodaje:
Teraz, gdy wiemy, które szczepy O. tipulae są bardziej wrażliwe i tolerancyjne na uszkodzenia DNA, możemy wykorzystać je do zbadania, dlaczego różne osoby są bardziej narażone na działanie czynników rakotwórczych niż inne.
Wyniki dostarczają naukowcom wskazówek na temat tego, jak naprawa DNA może różnić się w zależności od osobnika i pomimo genetycznej prostoty O. tipulae mogą doprowadzić do lepszego zrozumienia naturalnej zmienności u ludzi. To, jak różne osobniki w obrębie gatunku reagują na uszkodzenia DNA, jest głównym tematem zainteresowania badaczy nowotworów, którzy chcą zrozumieć, dlaczego u niektórych ludzi z genetyczną predyspozycją do raka rozwija się choroba, a u innych nie.