Deinococcus radiodurans là một trong những loại vi khuẩn cứng đầu nhất trên Trái Đất.
Gặp gỡ Deinococcus radiodurans — một trong những loại vi khuẩn cứng đầu nhất trên Trái Đất. Loại vi khuẩn này có thể sống sót khi tiếp xúc với mức độ bức xạ cực cao.
Conan - Vi khuẩn.
Điều đáng ngạc nhiên là các vi sinh vật này có thể chịu được bức xạ cao hơn hàng nghìn lần so với mức có thể giết chết con người hoặc thậm chí một số sinh vật khác.
Nhưng vi khuẩn làm được điều đó như thế nào? Bí mật nằm ở chất chống oxy hóa mạnh, sự kết hợp của các phân tử đơn giản và mangan.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern và Đại học Quân sự (USU) đã giải mã cơ chế đằng sau chất chống oxy hóa mạnh mẽ này.
Khả năng chịu bức xạ cao
Deinococcus radiodurans có biệt danh là “Vi khuẩn Conan” theo tên nhân vật hư cấu Conan the Barbarian – một chiến binh huyền thoại.
Để khám phá bí mật này, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một chất chống oxy hóa mới, MDP, lấy cảm hứng từ siêu năng lực của vi khuẩn này.
Họ phát hiện ra rằng MDP tạo thành một phức hợp độc đáo: bộ ba mangan, phosphate và một peptide nhỏ. Sự kết hợp mạnh mẽ này cung cấp khả năng bảo vệ vô song chống lại tác hại của bức xạ.
Brian Hoffman, một trong những tác giả nghiên cứu đến từ Northwestern, cho biết: "Chính phức hợp ba thành phần này là lá chắn tuyệt vời của MDP chống lại tác động của bức xạ".
Hoffman giải thích: "Chúng tôi đã biết từ lâu rằng các ion mangan và phosphate kết hợp với nhau tạo nên một chất chống oxy hóa mạnh, nhưng việc khám phá và hiểu được hiệu lực 'thần kỳ' do việc bổ sung thành phần thứ ba mang lại là một bước đột phá. Nghiên cứu này đã cung cấp chìa khóa để hiểu tại sao sự kết hợp này lại là một chất bảo vệ phóng xạ mạnh mẽ và đầy hứa hẹn như vậy".
Trong nghiên cứu trước, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu khả năng sống sót của vi khuẩn này trước bức xạ sao Hỏa. Nghiên cứu mới này dựa trên điều đó.
Nhóm của Hoffman đã sử dụng phương pháp quang phổ tiên tiến để đo mức chất chống oxy hóa mangan trong tế bào vi khuẩn.
Họ phát hiện ra rằng khả năng chống bức xạ của vi sinh vật có liên quan trực tiếp đến mức chất chống oxy hóa mangan của nó. Mức chất chống oxy hóa cao hơn tương đương với khả năng chống bức xạ mạnh hơn.
Các nghiên cứu trước đây cho thấy vi khuẩn này có thể sống sót sau 25.000 gray (đơn vị tia X và tia gamma) bức xạ. Một nghiên cứu năm 2022 của Hoffman và nhóm nghiên cứu đã tiết lộ khả năng phục hồi thậm chí còn lớn hơn của nó.
Ở trạng thái khô và đông lạnh, vi khuẩn có thể chịu được 140.000 gray. Theo thông cáo báo chí, liều lượng này cao hơn 28.000 lần so với mức gây tử vong cho con người.
Điều này cho thấy các vi khuẩn ngủ đông trên sao Hỏa có thể đã sống sót trong môi trường bức xạ khắc nghiệt.
Nghiên cứu vi khuẩn có thể giúp ích cho việc thám hiểm không gian
Nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu sâu hơn về khả năng chống lại bức xạ của vi khuẩn bằng cách nghiên cứu một decapeptide được thiết kế có tên là DP1.
DP1 khi kết hợp với phosphate và mangan sẽ trở thành chất chống oxy hóa mạnh MDP.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp quang phổ cộng hưởng thuận từ tiên tiến, giúp họ đưa ra kết luận chắc chắn về khả năng kháng bức xạ chết người của vi khuẩn.
Công dụng này thuộc về thành phần hoạt tính của MDP, tạo thành phức hợp ba thành phần gồm phosphate, peptide và mangan.
Michael Daly, tác giả nghiên cứu, cho biết: "Hiểu biết mới này về MDP có thể dẫn đến sự phát triển các chất chống oxy hóa gốc mangan mạnh hơn nữa để ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, công nghiệp, quốc phòng và thám hiểm không gian".
Khám phá này có tiềm năng hỗ trợ cho việc thám hiểm không gian.
Chất chống gốc tự do này bảo vệ tế bào và protein khỏi tác hại của bức xạ.
Mời các đối tác theo dõi các hoạt động của Công ty TNHH Tập đoàn Thái Bình Dương
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
