Câinii din Cernobîl evoluează într-un ritm record. Cum acționează radiațiile asupra ADN-ului lor
0Oamenii de știință au descoperit schimbări genetice uimitoare în rândul câinilor care trăiesc în zona de excludere de la Cernobîl. După decenii de expunere la radiații, ADN-ul acestor animale pare să se modifice într-un ritm fără precedent.
Un studiu genetic realizat de Universitatea din Carolina de Sud și Institutul Național pentru Cercetarea Genomului Uman, publicat în revista Science Advances, arată că animalele care trăiesc în zona de excludere de la Cernobîl (CEZ) prezintă modificări genetice distincte asociate expunerii îndelungate la radiații.
Cercetătorii au analizat ADN-ul a 302 câini sălbatici din CEZ și l-au comparat cu cel al unor populații de câini din afara zonei contaminate, descoperind o divergență genetică semnificativă, care ar putea influența capacitatea de supraviețuire și reproducere, scrie The Daily Galaxy.
Viața sub radiații le-a modificat ADN-ul
Studiul a identificat regiuni genomice asociate cu răspunsul la radiații, inclusiv loci legați de repararea ADN-ului, funcția imunitară și reglarea metabolismului.
Variante genetice ale unor gene precum ATM, TP53 și XRCC4, esențiale în procesul de reparare a rupturilor duble ale ADN-ului, au fost întâlnite la frecvențe diferite în rândul câinilor din CEZ, comparativ cu cei din afara zonei.
Aceste diferențe sugerează o presiune selectivă care favorizează alelele ce ar putea spori șansele de supraviețuire într-un mediu cu radiații cronice, în doze mici.
Diversitate genetică redusă
Analiza a arătat, de asemenea, un nivel mai scăzut de heterozigozitate la câinii care trăiesc cel mai aproape de centrala nucleară, în concordanță cu existența unor populații inițiale mici și cu oportunități limitate de împerechere.
Diagrama de analiză a componentelor principale (PCA) din studiu evidențiază o separare clară între câinii din CEZ și cei din orașul Cernobîl sau din satele din jur.
Această izolare genetică ar putea contribui la fixarea trăsăturilor asociate toleranței la radiații. Totuși, cercetătorii atrag atenția că consangvinizarea ar putea diminua rezistența la boli și la alți factori de stres.
Dovezi ale unei evoluții rapide
Dincolo de genele implicate în repararea ADN-ului, cercetătorii au observat și variante asociate cu producția de melanină – cum ar fi modificări ale genei MC1R – care erau mai frecvente la câinii din CEZ.
Acest fapt ar putea explica de ce unele animale au o pigmentare mai închisă a blănii, un fenomen similar cu cel observat la broaștele locale, unde melanină crescută ar putea reduce daunele oxidative provocate de radiații.
Studiul a identificat și semnale de selecție pozitivă în gene implicate în reglarea imunității (TLR4) și în răspunsul la stres oxidativ (SOD2). Aceste căi sunt esențiale pentru a face față agresiunilor din mediul înconjurător, sugerând că sistemul imunitar al câinilor se adaptează la prezența constantă a radiațiilor și a contaminării.
O lecție despre adaptare
Cartografierea acestor diferențe genetice îi ajută pe cercetători să înțeleagă mai bine cum se adaptează viața în condiții extreme.
Dr. Elaine Ostrander a subliniat că zona de excludere de la Cernobîl oferă „o oportunitate rară de a observa procese evolutive în timp real”.
Cunoștințele obținute din acest studiu ar putea avea aplicații și în sănătatea umană: aceleași căi genetice implicate în adaptarea câinilor sunt legate de susceptibilitatea la cancer și de rezistența la terapiile cu radiații.
Cercetările viitoare vor include eșantioane mai mari, analizate pe o perioadă mai lungă, pentru a determina dacă aceste modificări genetice duc, în cele din urmă, la diferențe vizibile în supraviețuire și reproducere.