Loài gấu nước có thể chịu bức xạ gấp 1.000 lần con người

Gấu nước Hypsibius henanensis sở hữu những gene đặc biệt giúp chúng chịu lượng bức xạ gamma lên tới 3.000 - 5.000 gray.

Gấu nước có độ dài chỉ một mm nhưng sở hữu nhiều siêu năng lực giúp chúng trở thành loài sống dai nhất hành tinh. Ảnh: iStock

Khi các nhà nghiên cứu đến từ nhiều viện trên khắp Trung Quốc xem xét kỹ hệ gene của loài gấu nước mới là Hypsibius henanensis phát hiện cách đây 6 năm, họ tìm thấy 14.701 gene mã hóa protein, trong đó 4.436 gene (chiếm 30,2%) chỉ có ở gấu nước. Họ cũng để loài vật tí hon này tiếp xúc với những luồng bức xạ nhằm theo dõi biểu hiện gene và sản xuất protein sẽ chịu ảnh hưởng như thế nào, cùng với siêu năng lực sinh học mà các gene này cung cấp cho gấu nước, Science Alert hôm 5/11 đưa tin.

"Nghiên cứu trên một số loài gấu nước ghi nhận chúng là động vật chịu bức xạ tốt nhất trên Trái Đất", nhóm nghiên cứu chia sẻ trong bài báo công bố trên tạp chí Science. "Chúng thể hiện khả năng kháng bức xạ gamma từ 3.000 tới 5.000 gray (Gy), cao gấp khoảng 1.000 lần mức gây chết người".

Các nhà nghiên cứu có 3 quan sát chủ chốt. Đầu tiên, một gene gọi là DODA1, có khả năng được truyền từ vi khuẩn, sản sinh sắc tố betalain giúp vô hiệu hóa phân tử có hại tạo bởi bức xạ. Thứ hai, ADN được sửa chữa nhanh hơn nhiều so với thông thường nhờ một protein chỉ có ở gấu nước gọi là TRID1. Thứ ba là việc tăng sản xuất hai protein khác là BCS1 và NDUFB8 (giúp cung cấp năng lượng).

Quá trình phân tích kỹ lưỡng H. henanensis cung cấp thêm chi tiết hé lộ gấu nước sống dai như vậy bằng cách nào. Kết hợp với nhau, cả ba yếu tố giúp bảo vệ gấu nước trước tác động nguy hiểm của bức xạ. Bước tiếp theo là xem xét những biện pháp bảo vệ này diễn ra như thế nào ở mọi loài gấu nước.

Giới nghiên cứu đã biết 1.500 loài gấu nước. Gấu nước được cho là xuất hiện lần đầu tiên trước kỷ Cambri cách đây khoảng 541 triệu năm. Khả năng sống sót qua những điều kiện khắc nghiệt nhất của chúng tiếp tục thay đổi định nghĩa của con người về các giới hạn đối với động vật trên Trái Đất. Những gene kháng bức xạ của gấu nước có tiềm năng ứng dụng to lớn trong lĩnh vực sức khỏe, khám phá vũ trụ, nông nghiệp và y học. Thông qua nghiên cứu cách gấu nước bảo vệ bản thân trước bức xạ, nhà khoa học có thể phát triển vật liệu và công nghệ mới giúp phi hành gia tránh những tác động có hại của bức xạ không gian trên Mặt Trăng.

Mặt Trăng không có khí quyển bảo vệ trước bức xạ có hại từ Mặt Trời, đặc biệt trong các đợt lóa mặt trời. Mặt Trăng cũng bị bắn phá bởi tia vũ trụ, những hạt năng lượng cao từ thiên hà xa xôi. Không có lớp bảo vệ, chúng có thể xuyên qua cơ thể người và gây tổn thương tế bào. Gấu nước có thể mở đường tới nhiều thành tựu công nghệ sinh học có lợi cho phi hành gia, như phát triển thuốc giúp đối phó ảnh hưởng của bức xạ vũ trụ hoặc kỹ thuật chỉnh sửa gene tăng cường sức chịu đựng của con người.

An Khang (Theo Science Alert/Interesting Engineering)