چه بلایی بر سر کرم های چرنوبیل آمد؟

به گزارش خبرگزاری اوبیکو و براساس گزارش مجله اوبیکو، به نظر می رسد کرم های میکروسکوپی که در محیط بسیار پرتوزای منطقه ی ممنوعه ی چرنوبیل (CEZ) زندگی می کنند، بدون آنکه از تشعشعات هسته ای آسیب ببینند، به حیات خود ادامه می دهند.

نماتدها یا کرم های لوله ای جمع آوری شده از منطقه برخلاف آنچه برای موجودات زنده ی ساکن در چنین مکان های خطرناکی انتظار می رود، هیچ نشانه ای از آسیب به ژنوم از خود نشان نداده اند. به گفته ی محققان، آسیب ندیدن کرم های لوله ای به این معنا نیست که CEZ ایمن است؛ بلکه نشان می دهد که کرم ها انعطاف پذیر هستند و می توانند به طرز ماهرانه ای با شرایطی که برای گونه های دیگر نامناسب است، سازگار شوند.

تیم زیست شناسان مسیول مطالعه به رهبری سوفیا تینتوری از دانشگاه نیویورک می گوید که یافته ی جدید می تواند بینش هایی را درمورد مکانیسم ترمیم DNA ارایه دهد و شاید روزی در آینده برای استفاده در پزشکی انسانی سازگار شود.

از زمان انفجار رآکتور در نیروگاه هسته ای چرنوبیل در سال 1986، تردد بدون مجوز دولت در مناطق اطراف آن و شهر مجاور پریپیات در اوکراین برای همه ممنوع است. مواد رادیواکتیو ته نشین شده در محیط ارگانیسم ها را درمعرض سطوح بسیار ناایمن تشعشعات یونیزه کننده قرار می دهند و خطر جهش ژنتیکی و سرطان و مرگ را به شدت افزایش می دهند.

منطقه ی ممنوعه چرنوبیل به پناهگاهی برای حیوانات رادیواکتیو عجیب وغریب تبدیل شده است

هزاران سال باید بگذرد تا چرنوبیل دوباره برای سکونت انسان ایمن شود. بسیاری از ما این موضوع را می دانیم و بر این اساس خود را کنترل می کنیم؛ اما حیوانات نمی دانند که باید از این منطقه دوری کنند و به هر کجا که بخواهند، می روند. از زمان انفجار تاکنون، منطقه ی ممنوعه به پناهگاهی به وسعت 2600 کیلومتر مربع برای حیوانات رادیواکتیو عجیب وغریب تبدیل شده است.

آزمایش های انجام شده روی حیوانات ساکن در چرنوبیل نشان دهنده ی تفاوت های ژنتیکی واضح این موجودات با سایر حیواناتی است که خارج از این منطقه زندگی می کنند؛ اما هنوزهم چیزهای زیادی درمورد اثرهای فاجعه روی اکوسیستم های محلی نمی دانیم.

تینتوری می گوید: «چرنوبیل فاجعه ای در مقیاس باورناپذیر بود؛ اما هنوز درک کاملی از تاثیرات این فاجعه بر جمعیت محلی نداریم؛ اینکه آیا تغییر ناگهانی محیط و گونه های مختلف یا حتی افراد یک گونه را انتخاب کرد که ذاتاً دربرابر تشعشعات یونیزه کننده مقاوم تر هستند؟»

یکی از راه ها برای دست آوردن اطلاعات درباره ی سوال یادشده، بررسی کرم های لوله ای است. این موجودات میکروسکوپی که در طیف وسیعی از زیستگاه ها (ازجمله بدن سایر موجودات زنده) زندگی می کنند، می توانند بسیار مقاوم باشند. موارد متعددی از بیدارشدن دوباره ی کرم های لوله ای پس از هزاران سال انجماد در خاک همیشه منجمد وجود داشته است.

کرم های لوله ای ژنوم ساده و عمر کوتاه دارند. این یعنی چندین نسل از آن ها را می توان در زمان کوتاه مطالعه کرد. این ویژگی موجب می شود که کرم های لوله ای ارگانیسم های مدل بسیار خوبی برای مطالعه ی طیف وسیعی از موضوعات، از رشد فیزیکی گرفته تا ترمیم DNA و پاسخ به سموم باشند. به همین دلیل، تینتوری و همکارانش برای یافتن کرم های لوله ای گونه ی اوشیوس تیپولی که معمولاً در خاک زندگی می کنند، به سراغ حفاری در چرنوبیل بروند.

محققان با استفاده از شمارشگرهای گایگر برای اندازه گیری تشعشعات محیطی و پوشیدن لباس های محافظ دربرابر گردوغبار رادیواکتیو، صدها کرم لوله ای را از میوه های پوسیده و بستر برگ ها و خاک CEZ جمع آوری کردند. آن ها نزدیک به 300 کرم جمع آوری شده را در آزمایشگاه کشت دادند و 15 نمونه اوشیوس تیپولی را برای تعیین توالی ژنوم انتخاب کردند.

در مرحله ی بعد، پژوهشگران ژنوم های توالی یافته را با ژنوم های توالی یافته ی پنج نمونه ی اوشیوس تیپولی از سایر نقاط جهان (فلیپین، آلمان، ایالات متحده، موریس و استرالیا) مقایسه کردند. کرم های CEZ با وجود فاصله ی ژنتیکی مربوط به فاصله ی جغرافیایی، بیشتر از سایر کرم ها ازنظر ژنتیکی به یکدیگر شبیه بودند؛ اما هیچ نشانه ای از آسیب DNA ناشی از محیط مملو از تشعشع در آن ها وجود نداشت.

تیم تحقیقاتی پس از تجزیه وتحلیل دقیق ژنوم کرم ها، هیچ مدرکی مبنی بر بازآرایی های کروموزومی در مقیاس بزرگ که از محیطی جهش زا انتظار می رود، در آن ها پیدا نکرد. همچنین، محققان ارتباطی بین نرخ جهش کرم ها و قدرت تشعشعات محیطی در محلی که هریک از کرم ها از آن جا آمده بود، پیدا نکردند.

محققان درنهایت آزمایش هایی را روی فرزندان کرم ها انجام دادند تا مشخص کنند که این جمعیت چه میزان از آسیب DNA را تحمل می کند. با وجود متفاوت بودن سطح تحمل هر تبار، این موضوع نیز هیچ ارتباطی با تشعشعات محیطی که اجدادشان درمعرض آن بودند، نداشت.

کشف اخیر می تواند به محققان کمک کند تا دریابند چرا برخی از افراد بیش از دیگران مستعد ابتلا به سرطان هستند

تیم تحقیقاتی، تنها توانست به این نتیجه برسد که هیچ مدرکی مبنی بر تاثیر ژنتیکی محیط CEZ بر ژنوم اوشیوس تیپولی وجود ندارد. کشف آن ها می تواند به محققان کمک کند تا دریابند چرا برخی از افراد بیش از دیگران مستعد ابتلا به سرطان هستند.

تینتوری می گوید: «اکنون می دانیم که کدام یک از سویه های اوشیوس تیپولی دربرابر آسیب DNA حساس تر یا مقاوم تر هستند. می توانیم از این سویه ها برای بررسی این موضوع استفاده کنیم که چرا برخی از افراد بیشتر از سایرین درمعرض اثرهای سرطان زاها قرار دارند. فکرکردن درمورد اینکه افراد چگونه به عوامل آسیب دهنده ی DNA در محیط واکنش متفاوتی نشان می دهند، موضوعی است که به ما کمک می کند تا دید روشنی از عوامل خطر خود داشته باشیم.»

نتایج تحقیق در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

227227