Tšornobõli tuumakatastroofi kiirgusfoon neid olendeid ei mõjuta

Tšornobõli eraldustsoonist kogutud nematoodid. Foto: Sophia Tintori

Uuringud näitavad, et Tšornobõli «keelutsoonis» (Chernobyl Exclusion Zone ehk CEZ) elavad mikroskoopilised ussid on täiesti vabad kiirguskahjustustest.

Nematoodid, mis koguti sellest piirkonnast, ei näidanud mingeid märke genoomi kahjustustest, mis võiksid olla oodatavad sellises ohtlikus keskkonnas elavatelt organismidelt. Uuring, mis avaldati käesoleva aasta alguses, ei viita sellele, et CEZ on ohutu, vaid pigem sellele, et ussid on vastupidavad ja suudavad kohaneda tingimustega, mis võivad teistele liikidele olla elamiskõlbmatud.

New Yorgi ülikooli bioloogi Sophia Tintori juhitud meeskond väidab, et see võib anda väärtuslikku teavet DNA parandamise mehhanismide kohta, mida võiks ühel päeval kasutada ka inimeste raviks meditsiinis.

Pärast Tšornobõli tuumaelektrijaama reaktori plahvatust 1986. aasta aprillis on ümbritsev piirkond ja lähedal asuv Pripjati linn Ukrainas olnud rangelt piiratud ala, kuhu pääseb vaid valitsuse loal. Keskkonda ladestunud radioaktiivsed ained puutuvad kokku organismidega, paljastades nad äärmiselt ohtlikele ioniseeriva kiirguse tasemetele, mis suurendavad oluliselt mutatsioonide, vähi ja surma riski.

Kulub veel tuhandeid aastaid, enne kui Tšornobõli piirkond on taas inimasustuseks ohutu. Enamik meist teab seda ja väldib seda piirkonda. Kuid loomad… nemad ei mõista, et peaksid eemale hoidma. Nad liiguvad sinna, kuhu tahavad, ja «eraldustsoonist» on saanud kummaline, umbes 2600-ruutkilomeetrine radioaktiivne loomade varjupaik.

Piirkonnas elavatele loomadele tehtud testid on näidanud selgeid geneetilisi erinevusi võrreldes loomadega, kes seal ei ela. Kuid me ei tea endiselt palju katastroofi mõjude kohta kohalikele ökosüsteemidele.

Tšornobõl on olnud mastaapselt mõistetamatu tragöödia, kuid puudub endiselt arusaam katastroofi mõjudest kohalikele populatsioonidele. Kas järsk keskkonnamuutus valis välja liigid või isegi isendid, kes on looduslikult vastupidavamad ioniseerivale kiirgusele?

Üks võimalus sellele küsimusele vastamiseks on vaadata nematoode – mikroskoopilisi ümarusse, kes elavad erinevates elupaikades (sealhulgas teiste organismide kehas). Nematoodid võivad olla erakordselt vastupidavad: on mitu juhtumit, kus nematoodid on ärganud pärast tuhandeid aastaid külmunud igikeltsas.

Neil on lihtsad genoomid ja lühike eluiga, mis tähendab, et mitmeid põlvkondi saab uurida lühikese aja jooksul. See teeb neist suurepärased mudelorganismid, et uurida erinevaid asju, alates bioloogilisest arengust kuni DNA parandamise ja toksiinidele reageerimiseni. Seetõttu läksid Tintori ja tema kolleegid kaevama Tšornobõli, et leida nematoode liigist Oschieus tipulae, kes tavaliselt elab mullas.

Nad kogusid sadu nematoode mädanenud viljadest, leheprügist ja mullast CEZs, kasutades Geigeri loendureid, et mõõta kiirguse taset ja kandes kaitseülikondi radioaktiivse tolmu eest. Teadlased viisid ligi 300 ussi laborisse ja valisid genoomi sekveneerimiseks välja 15 O. tipulae isendit.

Neid sekveneeritud genoome võrreldi viie O. tipulae isendi sekveneeritud genoomidega mujalt maailmast – Filipiinidelt, Saksamaalt, Ameerika Ühendriikidest, Mauritiuse saarelt ja Austraaliast.

CEZi ussid olid enamasti geneetiliselt sarnasemad üksteisele kui teistele ussidele, kusjuures geneetiline kaugus vastas kogu 20 tüve proovi geograafilisele kaugusele. Kuid märke DNA kahjustustest kiirguskeskkonnast ei leitud.

Meeskond analüüsis hoolikalt usside genoomi ja ei leidnud tõendeid suurtel kromosomaalsetel ümberkorraldustel, mida oleks oodanud mutageenses keskkonnas. Samuti ei leidnud nad mingit korrelatsiooni usside mutatsioonimäära ja keskkonna kiirguse tugevuse vahel, kust iga uss pärit oli.

Lõpuks viisid nad läbi testid 20 ussi järglaste peal, et määrata, kui hästi populatsioon talub DNA kahjustusi. Kuigi igal sugulasliinil oli erinev taluvustase, polnud ka siin korrelatsiooni nende esivanemate keskkonna kiirguse tasemega.

Meeskond jõudis järeldusele, et puuduvad tõendid, et CEZi keskkond oleks mõjutanud O. tipulae genoomi.

See, mida nad leidsid, võib aidata teadlastel mõista, miks mõned inimesed on vähile vastuvõtlikumad kui teised.

Tintori sõnul on nüüd, kui me teame, millised O. tipulae tüved on DNA kahjustuste suhtes tundlikumad või tolerantsemad, võimalik neid tüvesid kasutada, et uurida, miks mõned isikud kannatavad tõenäolisemalt kantserogeenide mõju tõttu.

Mõeldes sellele, kuidas isikud reageerivad erinevalt keskkonnas leiduvatele DNAd kahjustavatele ainetele, aitab meil paremini mõista meie enda riskifaktoreid.

Uuring on avaldatud ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences.

Allikas: ScienceAlert