Így élhették túl a sugárzást az első sejtek

A korai Föld felszínét a mainál sokkalta erősebb sugárzás érte mind a helyi radioaktív elemek révén, mind az űrből érkező kozmikus sugárzásként, ez pedig a jelenlegi élettel összeegyeztethetetlen. Vajon miként maradhatott sértetlen az élet hajnalának számos molekulája, a sejtek ősi formái (az úgynevezett protosejtek, amelyeket speciális folyadékcseppekként képzelhetünk el) amelyekről tudjuk, hogy a sugárzás hatására roncsolódnak? Egy újonnan, a Nature Communications folyóiratban publikált kutatásban ezt a kérdést járta körül egy kínai kutatócsoport.

A sugárzás a sejtekben és a protosejtekben is a reaktív oxigénszármazékok (ROS – ezek közé tartoznak az ismertebb szabad gyökök) kialakulásával jár, ezek pedig károsítják az élő anyag molekuláit. Egy ma élő speciálisan sugárzásálló baktérium, a Deinococcus radiodurans sejtjeiben polifoszfátok és mangánionok vannak, amelyek elősegítik az oxidatív stresszel szembeni védelmet, ebből vett ötletből indultak ki a szakemberek.

A kutatók egy folyadékcseppekből álló protosejt-modellt készítettek, amelynek belsejébe DNS-szál darabot is csomagoltak, majd az ezt körbevevő folyadék kétféle típusát készítették el.

Ezeket a modelleket azután a korabeli Földéhez hasonlóan erős sugárzásnak tették ki. Az a modell, amelyben a polifoszfáttal kapcsolt mangánionok is jelen voltak, sértetlen maradt, vagyis nem roncsolta a sugárzás, míg a mangán nélkülieket elpusztította. A mangán-polifoszfát védelem mögött a DNS-darabka is sértetlen maradhatott

A kutatók szerint ez arra utal, hogy a mangánionok képesek lehettek megóvni a korai protosejteket, és az élet építőköveit a sugárzás létrehozta oxidatív stressztől. Jelenleg ezt a feladatot különféle enzimek látják el, azonban a modell alapján már az enzimek kialakulása előtt is megfelelő védelmük lehetett a primitív protosejteknek.