科学/生活 这种细菌可以抵御足以杀死一个人的辐射。科学家称他们发现了它的秘密武器 阿什利·斯特里克兰 CNN记者阿什莉·斯特里克兰报道 4分钟阅读 美国东部时间2024年12月11日星期三下午1:50更新 耐辐射球菌,也被科学家称为“细菌柯南”,在显微镜下观察。迈克尔·戴利 注册美国有线电视新闻网的神奇理论科学时事通讯。探索宇宙的迷人发现,科学进步和更多的新闻。 美国有线电视新闻网 — 一种被称为耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)的细菌,因其在最恶劣的极端条件下生存的能力而被昵称为“细菌柯南”(Conan the Bacterium),可以承受比杀死一个人的辐射剂量大2.8万倍的辐射剂量——其成功的秘诀在于一种抗氧化剂。 现在,科学家们已经发现了抗氧化剂的工作原理,揭示了它可以用来保护地球上和未来探索地球以外的人类健康的可能性。 抗氧化剂由一组简单的称为代谢物的小分子组成,包括锰、磷酸盐和一种氨基酸小肽或分子。 根据周一发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,这种强大的三部曲合在一起比锰与其他成分中的一种结合更有效地防止辐射。 根据研究作者的说法,这些发现可以用来保护宇航员在未来的太阳系深空任务中免受高剂量的宇宙辐射。 “我们早就知道锰离子和磷酸盐一起构成了一种强抗氧化剂,但发现并理解添加第三种成分所提供的'神奇’效力是一个突破。这项研究提供了理解为什么这种组合是如此强大和有前途的辐射防护剂的关键,”研究合著者布莱恩·霍夫曼在一份声明中说,他是西北大学温伯格艺术与科学学院的查尔斯·e .和艾玛·h .莫里森化学教授和分子生物科学教授。 揭开抗氧化剂的秘密 此前的研究表明,被吉尼斯世界纪录称为最耐辐射的生命形式的奇球菌可以在国际空间站外存活三年。这种耐寒细菌还能耐酸、耐寒和脱水。 健康科学统一服务大学的病理学教授Hoffman和Michaely Daly也展示了这种细菌难以置信的生存能力。2022年10月的报告显示,如果Deinococcus曾经在火星上存在,那么冷冻微生物可能已经存活了数百万年。 在之前的研究中,研究小组测量了细菌细胞中锰抗氧化剂的含量。研究人员发现,微生物能够存活的辐射量与其锰抗氧化剂的量直接相关。所以含锰抗氧化剂越多,对辐射的抵抗力就越强。 当干燥和冷冻时,耐辐射球菌可以在140,000戈瑞或X射线和伽马射线辐射下存活,这比可以杀死一个人的辐射量大28,000倍。 在最新的研究中,Hoffman,Daly和他们的同事使用了MDP,即褪黑激素衍生的保护剂,这是一种由Daly设计的耐辐射球菌启发的合成抗氧化剂。这种抗氧化剂已被用于辐射灭活的多价疫苗,这种疫苗依靠辐射来关闭衣原体等病原体。研究耐辐射球菌多年的戴利也是美国国家学院行星保护委员会的成员。 研究小组分析了MDP的活性成分,包括锰、磷酸盐和一种名为DP1的肽,如何保护细胞和蛋白质免受辐射。当肽和磷酸盐与锰结合时,它们就形成了一种三元复合物,这种复合物能非常有效地防止辐射。霍夫曼说,MDP的代谢物共同创造了一种“秘方”。 法国奥尔良大学外层生物学主席Tetyana Milojevic博士表示,这项研究为辐射防护屏障如何通过代谢物产生以及未来可能增强提供了新的见解。Tetyana没有参与这项研究。 “对MDP的这一新认识可能会导致开发出更有效的锰基抗氧化剂,用于医疗保健、工业、国防和太空探索,”戴利说。 戴利指出,在深空任务中的宇航员将暴露在高水平的辐射下,主要来自宇宙中穿行的高能粒子,称为宇宙射线。 “MDP是一种简单、经济、无毒、高效的辐射防护剂,可以通过口服来减轻这些太空辐射风险,”他说。 在地球上,这种抗氧化剂可以用来预防释放辐射的事故。 霍夫曼说,现在,研究小组很想知道奇球菌抗氧化剂背后的这种三重复合物是否存在于其他生物的细胞中,如果存在,它们是否可能对它们的抗辐射负责。 |
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