Как растения Чернобыля приспосабливаются к радиации

Ученый Мартин Хайдуч (Martin Hajduch) и коллеги обнаружили, что растения смогли адаптироваться к радиоактивной среде, которая образовалась после аварии на Чернобыльской АЭС. Их предыдущие исследования показали, что растения сои в зараженной зоне приспособились к загрязненной почве лишь с некоторыми изменениями в их протеоме (полный набор белков, производимых генами растения или животного). Однако широкий спектр биохимических изменений в растениях, который позволяет им выжить и процветать в опасной среде остается малоизученным.

Ученые выращивали семена льна на загрязненных радиацией почвах в регионе Чернобыльской АЭС и сравнивали их с семенами, выращенными на чистых территориях. В результате обнаружилось, что воздействие радиации оказывает относительно небольшое влияние на белки, в растениях изменились всего лишь около 5% белков. Среди них были белки, участвующие в системе химических связей между клетками, что, по мнению ученых, помогло растениям защититься от радиации.

Авария на ЧАЭС 26 апреля 1986 года считается самой серьезной ядерной катастрофой в истории, в результате которой в окружающую среду попало большое количество радионуклидов. После аварии радиационная обстановка в зоне отчуждения стабилизировалась и мощные короткие дозы облучения уступили место постоянному ионизирующему излучению низкой мощности.

Для исследования молекулярных механизмов, которые позволяют выживать чернобыльским растениям, ученые применили геномный и протеомный подходы. Например, полимеразная цепная реакция использовалась для изучения пшеницы, выращенной на загрязненных полях, и обнаружения увеличения количества микросателлитных мутаций.

Количественный подход изучения протеома был использован для анализа семян сои, произрастающей на загрязненных территориях, и создания модели адаптации растений к жизни в условиях высоких доз ионизирующего излучения. В целом результаты этих исследований показывают, что для выживания в радиоактивной среде необходимы изменения как на уровне ДНК, так и на уровне белка.