بر اساس یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه نیویورک، قرار گرفتن در معرض تشعشعات مزمن چرنوبیل به ژنوم کرم‌های میکروسکوپی که امروزه آنجا زندگی می‌کنند آسیبی نزده است. نتیجه تحقیات آن‌ها نشان می‌دهد کرم‌ها به طور استثنایی سرسخت و مقاوم هستند.
به گزارش فرادید، در سال‌های اخیر، محققان دریافته‌اند که برخی از حیواناتی که در منطقه ممنوعه چرنوبیل زندگی می‌کنند (منطقه‌ای در شمال اوکراین در شعاع 18.6 مایلی نیروگاه)، از نظر فیزیکی و ژنتیکی با همتایان خود در مناطق دیگر متفاوت هستند و این موضوع پرسش‌هایی را در مورد تأثیر مزمن تابش روی DNA ایجاد میکند.
سوفیا تینتوری، دانشیار فوق دکتری گروه زیست‌شناسی دانشگاه نیویورک می‌گوید: «چرنوبیل یک تراژدی در مقیاسی غیرقابل درک بود و ما هنوز درک کاملی از اثرات آن فاجعه بر جمعیت محلی نداریم. این تغییر ناگهانی محیطی روی گونه‌ها یا حتی افراد درون یک گونه که به طور طبیعی در برابر تشعشعات یون‌ساز مقاوم‌تر هستند، چگونه بود؟»
برای بررسی این موضوع، تینتوری و همکارانش به نِماتودها روی آوردند؛ کرم‌های ریز با ژنوم ساده و تولیدمثل سریع که به ویژه برای درک پدیده‌های بیولوژیکی اساسی مفید هستند.
متیو راکمن، استاد زیست‌شناسی دانشگاه نیویورک و نویسنده ارشد این مطالعه گفته است: «این کرم‌ها همه جا زندگی می‌کنند و سرعت زیست‌شان سریع است، بنابراین در قیاس با یک مهره‌دار معمولی، ده‌ها نسل از تکامل را طی می‌کنند.»
«فیلم‌هایی از این منطقه ممنوعه دیده بودم و از سرسبز بودن آن شگفت‌زده شدم چون هرگز فکر نمی‌کردم مملو از حیات باشد. اگر بخواهم کرم‌هایی را پیدا کنم که به ویژه در برابر تشعشعات مقاوم هستند، اینجا همان جاییست که باید به دنبال آن‌ها بگردم.»
کرم‌های چرنوبیل
تینتوری و راکمن سال 2019 با همکاری دانشمندان اوکراینی و آمریکایی از جمله زیست‌شناس تیموتی موسو از دانشگاه کارولینای جنوبی که اثرات تشعشعات ناشی از فاجعه‌های فوکوشیما و چرنوبیل را مطالعه میکند، از منطقه ممنوعه چرنوبیل بازدید کردند تا ببینند آیا تشعشعات مزمن تأثیر قابل‌تشخیصی روی کرم‌های منطقه گذاشته است یا خیر.
این جمع با در دست داشتن تابش‌سنج گایگر برای اندازه‌گیری سطوح محلی تشعشع و تجهیزات شخصی برای محافظت در برابر گرد و غبار رادیواکتیو، کرم‌ها را از نمونه‌های خاک، میوه‌های پوسیده و سایر مواد آلی جمع‌آوری کردند. کرم‌ها از مکان‌هایی در سراسر منطقه با مقادیر مختلف تشعشع جمع‌آوری شدند.
پس از جمع‌آوری نمونه‌ها در مزرعه، آن‌ها را به آزمایشگاه مزرعه موسو در یک خانه مسکونی سابق در چرنوبیل بردند، جایی که صدها نماتود را از خاک یا میوه جدا کردند. از آنجا به هتلی در کیف رفتند و آنجا با استفاده از میکروسکوپ‌های مسافرتی، هر کرم را جدا و از هر کدام کشت کردند.
در آزمایشگاه NYU، محققان به مطالعه کرم‌ها ادامه دادند که بخشی از آن شامل انجماد آن‌ها میشد.
راکمن می‌گوید: «ما می‌توانیم کرم‌ها را منجمد کنیم و بعداً آن‌ها را برای مطالعه آب کنیم. این به آن معناست که می‌توانیم تکامل را در آزمایشگاه متوقف کنیم، چیزی که در اکثر مدل‌های حیوانی دیگر غیرممکن است و زمانی که بخواهیم حیواناتی را که تاریخ‌های تکاملی متفاوتی را تجربه کرده‌اند مقایسه کنیم، فرصت بسیار ارزشمندی است.»
محققان تجزیه و تحلیل‌شان را روی 15 کرم از گونه نماتود به نام Oscheius tipulae متمرکز کردند که از آن‌ها در مطالعات ژنتیکی و تکاملی استفاده شده است. آن‌ها توالی ژنوم 15 کرم O. tipulae را از چرنوبیل تعیین کردند و آن‌ها را با ژنوم پنج O. tipulae از سایر نقاط جهان مقایسه کردند.
DNA متفاوت اما نه به دلیل تشعشع
محققان با کمال تعجب دریافتند که با وجود چندین تجزیه و تحلیل مختلف، نمی‌توانند نشانه‌ای از آسیب تشعشع روی ژنوم کرم‌های چرنوبیل را تشخیص دهند.
تینتوری خاطرنشان کرد: «این به آن معنا نیست که چرنوبیل امن است، بلکه به احتمال زیاد به این معناست که نماتودها حیواناتی واقعا سرسخت هستند و می‌توانند در شرایط سخت تاب بیاورند. افزون بر این، ما نمی‌دانیم هر یک از کرم‌هایی که جمع‌آوری کرده‌ایم چقدر در منطقه بوده‌اند، پس نمی‌توانیم با قطعیت بگوییم هر کرم و اجدادش در چهار دهه گذشته چه سطحی از مواجهه را داشته‌اند».
محققان با شگفتی از اینکه آیا فقدان امضای ژنتیکی به این دلیل است که کرم‌های ساکن در چرنوبیل به طور غیرعادی در محافظت یا ترمیم DNA خود مؤثر هستند، سیستمی را برای مقایسه سرعت رشد جمعیت کرم‌ها طراحی کردند و از آن برای سنجش میزان حساسیت نسل بعدی هر یک از 20 کرم ژنتیکی متمایز به انواع مختلفی از آسیب DNA استفاده کردند.
متیو راکمَن استاد بیولوژی NYU زیر میکروسکوپ به نماتودها نگاه میکند
آنچه کرم‌ها می‌توانند در مورد بیولوژی خودمان به ما بیاموزند
نتایج تحقیقات دربردارنده سرنخ‌هایی در مورد این است که چگونه ترمیم DNA می‌تواند از فردی به فرد دیگر متفاوت باشد و با وجود سادگی ژنتیکی O. tipulae، می‌تواند به درک بهتر تغییرات طبیعی در انسان منجر شود.
تینتوری می‌گوید: «اکنون که می‌دانیم کدام سویه‌های O. tipulae نسبت به آسیب DNA حساس‌تر هستند یا تحمل بیشتری دارند، می‌توانیم از این سویه‌ها برای بررسی این موضوع استفاده کنیم که چرا افراد مختلف بیشتر از دیگران از اثرات مواد سرطان‌زا رنج میبرند.»
این که چگونه افراد مختلف یک گونه به آسیب DNA واکنش نشان می‌دهند، برای محققان سرطان مهم است، چون آن‌ها به دنبال درک این موضوع هستند که چرا برخی از انسان‌هایی که بطور ژنتیکی مستعد ابتلا به سرطان هستند به این بیماری مبتلا می‌شوند، در حالی که دیگران این گونه نیستند.
«فکر کردن در مورد اینکه چگونه افراد به عوامل آسیب‌رسان به DNA در محیط واکنش متفاوت نشان می‌دهند، چیزی است که به ما کمک میکند دید روشنی از عوامل خطر داشته باشیم.»
