Loài gấu nước mới có thể chịu được mức độ bức xạ cao hơn con người 1.000 lần

Nhóm nghiên cứu đã xác định được ba cơ chế phân tử quan trọng tạo nên khả năng chịu phóng xạ của sinh vật bất tử này.

Tardigrades, hay còn gọi là "gấu nước," là loài sinh vật tám chân nổi tiếng với khả năng chịu đựng khắc nghiệt. Với hơn 1.500 loài, các sinh vật nhỏ bé này có thể sống sót dưới điều kiện mà hầu hết các sinh vật khác đều không thể, đặc biệt là khả năng chống lại bức xạ cao gấp hàng nghìn lần so với mức tử vong ở con người. Những khả năng đặc biệt này đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học, đặc biệt trong bối cảnh phát triển 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 tiết lộ những bí ẩn mới về khả năng phục hồi của một loài tardigrade mới phát hiện, H. henanensis. Bằng cách cho loài này tiếp xúc với bức xạ ion nặng, các nhà khoa học phát hiện 285 gen phản ứng căng thẳng được kích hoạt, cho thấy vai trò quan trọng của chúng trong khả năng sống sót và phục hồi sau tổn thương bức xạ.

Nghiên cứu còn chỉ ra ba cơ chế chính giúp loài này chống chọi với bức xạ. Đầu tiên, loài này nhận được gen DODA1, cho phép tardigrades sản xuất betalain - một loại sắc tố có khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp trung hòa các gốc tự do có hại do bức xạ gây ra.

Hơn nữa, tardigrades sở hữu một loại protein độc đáo TDP1. Loại protein này chuyên sửa chữa tổn thương DNA nghiêm trọng, cụ thể là đứt gãy sợi đôi. Khả năng sửa chữa hiệu quả này giúp tardigrades sống sót qua các tác động mạnh từ bức xạ.

Ngoài ra, một gen ty thể đặc biệt, BCS1 kích hoạt mạnh mẽ dưới tác động bức xạ, BCS1 bảo vệ ty thể, nguồn năng lượng của tế bào, giúp giảm thiểu tổn thương do bức xạ.

Tiềm năng ứng dụng trong y học và không gian

Nghiên cứu về các cơ chế chịu đựng bức xạ của tardigrades không chỉ mở rộng hiểu biết của con người về sinh tồn trong điều kiện khắc nghiệt mà còn có thể truyền cảm hứng cho các ứng dụng trong y học và thám hiểm không gian. Ví dụ, các nghiên cứu này có thể giúp phát triển vật liệu hoặc công nghệ bảo vệ phi hành gia trước bức xạ không gian trên Mặt Trăng, nơi không có bầu khí quyển để bảo vệ khỏi các tia vũ trụ và bức xạ từ Mặt Trời.

Sự hiểu biết sâu hơn về các gen chống bức xạ của tardigrades có thể dẫn đến những đột phá công nghệ sinh học, như phát triển thuốc chống bức xạ hoặc kỹ thuật di truyền giúp tăng cường khả năng chịu đựng của con người. Những tiến bộ này có thể trở thành bước tiến lớn trong sứ mệnh đưa con người chinh phục không gian sâu thẳ