תולעים זעירות סובלות קרינת צ'ורנוביל

פרסומת
X-ray_Promo1


האסון ב-1986 בתחנת הכוח הגרעינית צ'ורנוביל הפך את האזור שמסביב לנוף הרדיואקטיבי ביותר על פני כדור הארץ. בני אדם פונו, אך צמחים ובעלי חיים רבים ממשיכים לחיות באזור, למרות רמות הקרינה הגבוהות שנמשכות כמעט ארבעה עשורים לאחר מכן.

פרסומת

מחקר חדש בראשות חוקרים מאוניברסיטת ניו יורק מגלה שחשיפה לקרינה כרונית מצ'ורנוביל לא פגעה בגנום של תולעים מיקרוסקופיות שחיות שם כיום – מה שלא אומר שהאזור בטוח, מזהירים המדענים, אך מציע כי אלה תולעים הן גמישות במיוחד.

בשנים האחרונות, חוקרים מצאו שכמה בעלי חיים החיים באזור ההדרה של צ'ורנוביל – האזור בצפון אוקראינה ברדיוס של 18.6 מייל מתחנת הכוח – שונים פיזית וגנטית ממקבילותיהם במקומות אחרים, מה שמעלה שאלות לגבי ההשפעה של קרינה כרונית על DNA.

"צ'ורנוביל הייתה טרגדיה בקנה מידה לא מובן, אבל עדיין אין לנו הבנה מצוינת של השפעות האסון על האוכלוסיות המקומיות", אמרה סופיה טינטורי, פוסט-דוקטורט במחלקה לביולוגיה ב-NYU והכותבת הראשונה של הספר מחקר, שפורסם ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים (PNAS). "האם השינוי הסביבתי הפתאומי בחר במינים, או אפילו פרטים בתוך מין, שהם באופן טבעי עמידים יותר לקרינה מייננת?"

כדי לחפור בזה, פנו טינטורי ועמיתיה לנמטודות, תולעים זעירות בעלות גנום פשוט ורבייה מהירה, מה שהופך אותן לשימושיות במיוחד להבנת תופעות ביולוגיות בסיסיות.

"התולעים האלה חיות בכל מקום, והן חיות במהירות, אז הן עוברות עשרות דורות של אבולוציה בזמן שחולייתן טיפוסי עדיין נועל את נעליו", אמר מתיו רוקמן, פרופסור לביולוגיה ב-NYU והמחבר הבכיר של המחקר.

"ראיתי צילומים של אזור ההדרה והופתעתי מכמה הוא נראה שופע ומגודל – מעולם לא חשבתי שזה שוקק חיים", הוסיף טינטורי. "אם אני רוצה למצוא תולעים סובלניות במיוחד לחשיפה לקרינה, זה נוף שאולי כבר בחר לזה".

התולעים של צ'ורנוביל

בשיתוף פעולה עם מדענים מאוקראינה ועמיתים בארה"ב – כולל הביולוג טימותי מוסו מאוניברסיטת דרום קרוליינה, שחוקר את ההשפעות של קרינה מאסונות צ'ורנוביל ופוקושימה – ביקרו טינטורי ורוקמן באזור ההדרה של צ'ורנוביל ב-2019 כדי לראות אם זה כרוני. לקרינה הייתה השפעה ניתנת לזיהוי על התולעים של האזור. עם מוני גייגר ביד למדידת רמות קרינה מקומיות וציוד מגן אישי כדי להגן מפני אבק רדיואקטיבי, הם אספו תולעים מדגימות של אדמה, פירות נרקבים וחומרים אורגניים אחרים. תולעים נאספו ממקומות ברחבי האזור עם כמויות שונות של קרינה, החל מרמות נמוכות בדומה לעיר ניו יורק (רדיואקטיבית זניחה) ועד לאתרים בעלי קרינה גבוהה בשוויון לחלל החיצון (מסוכנים לבני אדם, אך לא ברור אם זה יהיה. מסוכן לתולעים).

לאחר איסוף דגימות בשטח, הצוות הביא אותם למעבדת השדה של מוסו בבית מגורים לשעבר בצ'ורנוביל, שם הפרידו מאות נמטודות מהאדמה או מהפרי. משם הם פנו למלון בקייב, שבו, באמצעות מיקרוסקופים למסע, הם בודדו והקימו תרבויות מכל תולעת.

בחזרה במעבדה ב-NYU, החוקרים המשיכו לחקור את התולעים – חלק מהן כלל הקפאתן.

"אנחנו יכולים לשמר תולעים להקפיא, ואז להפשיר אותן למחקר מאוחר יותר. זה אומר שאנחנו יכולים לעצור את האבולוציה מלהתרחש במעבדה, משהו בלתי אפשרי עם רוב דגמי החיות האחרים, ובעל ערך רב כשאנחנו רוצים להשוות בין בעלי חיים שחוו היסטוריות אבולוציוניות שונות " אמר רוקמן.

הם מיקדו את הניתוחים שלהם ב-15 תולעים ממין נמטודות בשם Oscheius tipulae, אשר שימש במחקרים גנטיים ואבולוציוניים. הם רצפו את הגנום של ה-15 O. tipulae תולעים מצ'ורנוביל והשוו אותם עם הגנום של חמישה O. tipulae ממקומות אחרים בעולם.

DNA שונה – אבל לא בגלל קרינה

החוקרים הופתעו לגלות שבאמצעות מספר ניתוחים שונים, הם לא יכלו לזהות חתימה של נזקי קרינה בגנום של התולעים מצ'ורנוביל.

"זה לא אומר שצ'ורנוביל בטוח – זה יותר סביר אומר שנמטודות הן חיות גמישות באמת ויכולות לעמוד בתנאים קיצוניים", ציין טינטורי. "אנחנו גם לא יודעים כמה זמן כל אחת מהתולעים שאספנו הייתה באזור, אז אנחנו לא יכולים להיות בטוחים בדיוק מה רמת החשיפה שקיבלו כל תולעת ואבות אבותיה במהלך ארבעת העשורים האחרונים".

כשהם תוהים האם היעדר חתימה גנטית נובע מכך שהתולעים החיות בצ'ורנוביל יעילות בצורה יוצאת דופן בהגנה או בתיקון ה-DNA שלהן, החוקרים תכננו מערכת להשוות כמה מהר אוכלוסיות של תולעים גדלות והשתמשו בה כדי למדוד את מידת הרגישות של הצאצאים של כל אחד מהתולעים. 20 תולעים שונות גנטית היו לסוגים שונים של נזק ל-DNA.

בעוד ששושלות התולעים היו שונות זו מזו במידת יכולתן לסבול נזקי DNA, ההבדלים הללו לא תאמו את רמות הקרינה בכל אתר איסוף. הממצאים שלהם מצביעים על כך שתולעים מצ'ורנוביל אינן בהכרח סובלניות יותר לקרינה והנוף הרדיואקטיבי לא אילץ אותן להתפתח.

מה התולעים יכולות ללמד אותנו על הביולוגיה שלנו

התוצאות נותנות לחוקרים רמזים כיצד תיקון DNA יכול להשתנות מאדם לאדם – ולמרות הפשטות הגנטית של O. tipulaeיכול להוביל להבנה טובה יותר של השונות הטבעית בבני אדם.

"עכשיו כשאנחנו יודעים מאיזה זנים O. tipulae רגישים יותר או סובלניים יותר לנזקי DNA, אנו יכולים להשתמש בזנים אלה כדי לחקור מדוע אנשים שונים נוטים יותר מאחרים לסבול מהשפעות של חומרים מסרטנים", אמר טינטורי.

כיצד אנשים שונים במין מגיבים לנזק ב-DNA הוא בראש מעייניהם של חוקרי סרטן המבקשים להבין מדוע יש בני אדם עם נטייה גנטית לסרטן מפתחים את המחלה, בעוד שאחרים לא.

"לחשוב על האופן שבו אנשים מגיבים בצורה שונה לגורמים מזיקים ל-DNA בסביבה זה משהו שיעזור לנו לקבל ראייה ברורה של גורמי הסיכון שלנו", הוסיף טינטורי.



קישור לכתבת המקור – 2024-03-05 23:59:28

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר