- Die in der Nähe von Tschernobyl lebenden Würmer scheinen immun gegen Strahlung zu sein
- Die Ergebnisse geben Wissenschaftlern Hinweise darauf, wie die DNA-Reparatur von Mensch zu Mensch unterschiedlich ist
Von schwarzen Fröschen bis hin zu einer neuen Hundeart hat die Strahlenexposition viele Tiere, die in der Nähe von Tschernobyl leben, zur Mutation gezwungen.
Doch eine neue Studie zeigt, dass nicht alle Tiere in der Sperrzone auf diese Weise reagierten.
Würmer, die in der Nähe von Tschernobyl (oder Tschernobyl in der bevorzugten ukrainischen Schreibweise) leben, haben eine neue „Superkraft“ entwickelt – und sind offenbar immun gegen Strahlung.
„Tschernobyl war eine Tragödie von unvorstellbarem Ausmaß, aber wir haben immer noch wenig Verständnis für die Auswirkungen der Katastrophe auf die lokale Bevölkerung“, sagte Dr. Sofia Taintor, Hauptautorin der Studie.
„Führte die plötzliche Umweltveränderung zur Selektion von Arten oder sogar von Individuen innerhalb einer Art, die von Natur aus resistenter gegen ionisierende Strahlung sind?“
Die Katastrophe im Kernkraftwerk Tschernobyl im Jahr 1986 verwandelte die Umgebung in die radioaktivste Landschaft der Erde.
Menschen wurden evakuiert, aber viele Pflanzen und Tiere leben noch immer in der Gegend, trotz der hohen Strahlungswerte, die auch nach fast vier Jahrzehnten anhalten.
In den letzten Jahren haben Forscher herausgefunden, dass einige Tiere, die in der Sperrzone von Tschernobyl leben – dem Gebiet im Norden der Ukraine in einem Umkreis von 30 Kilometern um das Kraftwerk – sich physisch und genetisch von ihren Artgenossen anderswo unterscheiden, was Fragen über die Auswirkungen chronischer Erkrankungen aufwirft Krankheiten. Strahlung auf DNA.
In der neuen Studie besuchten Forscher die Region Tschernobyl, um Nematoden zu untersuchen. Dabei handelt es sich um kleine Würmer mit einfachen Genomen, die sich schnell vermehren, was sie besonders nützlich für das Verständnis grundlegender biologischer Phänomene macht.
„Diese Würmer leben überall und sie leben schnell, also durchlaufen sie Dutzende Generationen der Evolution, während ein typisches Wirbeltier noch ihre Schuhe trägt“, sagte Matthew Rockman, Professor für Biologie an der New York University und Hauptautor der Studie.
Mit Geigerzählern zur Messung der örtlichen Strahlungswerte und persönlicher Schutzausrüstung zum Schutz vor radioaktivem Staub sammelten sie Würmer aus Bodenproben, verrottendem Obst und anderen organischen Stoffen.
Die Würmer wurden an Orten in der gesamten Region mit unterschiedlichen Strahlungsmengen gesammelt, die von niedrigen Strahlungswerten auf dem Niveau von New York City bis zu Orten mit hoher Strahlung auf dem Niveau des Weltraums reichten.
Zurück im NYU-Labor untersuchten die Forscher die Würmer, wobei sie unter anderem eingefroren wurden.
„Wir können die Würmer kryokonservieren und sie dann für spätere Untersuchungen auftauen“, erklärte Professor Rockman.
„Das bedeutet, dass wir die Evolution im Labor verhindern können, was bei den meisten anderen Tiermodellen unmöglich ist, und sehr wertvoll ist, wenn wir Tiere vergleichen wollen, die unterschiedliche Evolutionsgeschichten hatten.“
Die Forscher waren überrascht, als sie feststellten, dass sie keine Auswirkungen von Strahlenschäden auf das Genom von Würmern aus Tschernobyl feststellen konnten.
„Das bedeutet nicht, dass Tschernobyl sicher ist, es bedeutet wahrscheinlich, dass Nematoden wirklich widerstandsfähige Tiere sind und extremen Bedingungen standhalten können“, sagte Dr. Tintori.
„Wir wissen auch nicht, wie lange jeder der von uns gesammelten Würmer in der Gegend war, daher können wir nicht genau sagen, wie stark jeder Wurm und seine Vorfahren in den letzten vier Jahrzehnten der Exposition ausgesetzt waren.“
Die Forscher fragten sich, ob das Fehlen einer genetischen Signatur daran lag, dass die in Tschernobyl lebenden Würmer ihre eigene DNA ungewöhnlich effizient schützten oder reparierten. Sie entwickelten ein System, um zu vergleichen, wie schnell Populationen von Würmern wuchsen, und nutzten es, um zu messen, wie anfällig die Nachkommen der einzelnen Würmer waren der Würmer waren. 20 genetisch unterschiedliche Würmer wiesen unterschiedliche Arten von DNA-Schäden auf.
Während sich die Wurmstämme darin unterschieden, wie gut sie DNA-Schäden tolerieren konnten, entsprachen diese Unterschiede nicht den Strahlungswerten an den einzelnen Sammelstellen.
Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Tschernobyl-Würmer nicht unbedingt strahlungstoleranter sind und dass die Strahlungslandschaft sie nicht zur Entwicklung gezwungen hat.
Die Ergebnisse geben Forschern Hinweise darauf, wie sich die DNA-Reparatur von Individuum zu Individuum unterscheidet.
Trotz der genetischen Einfachheit von Nematoden könnten die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der natürlichen Variation beim Menschen führen.
„Da wir nun wissen, welche O. tipulae-Stämme empfindlicher oder toleranter gegenüber DNA-Schäden sind, können wir diese Stämme verwenden, um zu untersuchen, warum verschiedene Personen häufiger als andere unter den Auswirkungen von Karzinogenen leiden“, sagte Dr. Tintori.
Wie unterschiedliche Individuen innerhalb einer Spezies auf DNA-Schäden reagieren, steht für Krebsforscher im Vordergrund, die verstehen wollen, warum manche Menschen mit einer genetischen Veranlagung für Krebs die Krankheit entwickeln, andere dagegen nicht.
Dr. Tintori fügte hinzu: „Wenn wir darüber nachdenken, wie Individuen unterschiedlich auf DNA-schädigende Stoffe in der Umwelt reagieren, können wir uns einen klaren Überblick über unsere eigenen Risikofaktoren verschaffen.“
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