Диссертация

Экстремально радиорезистентные организмы активно изучаются для обнаружения новых протекторных принципов и молекул, которые востребованы в медицине, радиационной безопасности и биотехнологии. В докладе будет представлено исследование радиопротекторных свойств и структурных особенностей ДНК-связывающего белка Dsup, обнаруженного в одном из самых радиорезистентных животных, тихоходке Ramazzottius varieornatus. Для объяснения протекторного действия белка Dsup проведено исследование структуры молекулы белка расчетными методами (in silico анализ), малоугловым рентгеновским рассеянием и спектроскопией кругового дихроизма. Показано, что Dsup - один из специфичных для тихоходок неупорядоченных белков (TDPs, Tardigrade-specific disordered proteins). Белок Dsup является преимущественно неструктурированной и гибкой молекулой, которая при взаимодействии с ДНК формирует нечеткий/конформационно-гетерогенный комплекс Dsup-ДНК. Эксперименты in vivo подтвердили возможность повышения радиорезистентности и устойчивости к окислительному стрессу сложноорганизованного животного (Drosophila melanogaster), экспрессирующего ген Dsup, и было показано, что белок Dsup снижал повреждения ДНК при окислительном стрессе. Транскриптомный анализ модельного организма позволил внести ограничения на возможное участие белка Dsup в активации антиоксидантной системы и репарации ДНК. Механизм защиты от радиации белком Dsup согласуется c гипотезой молекулярного экранирования ДНК от АФК, образующихся при радиолизе воды. Также в работе показана возможность применения белка Dsup при разработке фильтров для извлечения ДНК из сложных смесей.