Невесомость пагубно влияет на работу генов мушки-дрозофил

Европейские биологи заявляют: «Жизнь в искусственно созданной невесомости повлияла на серьезные нарушения работы клеточных механизмов, которые регулируют корректное считывание генов в организме плодовых мушек-дрозофил, и это отразилось в резком снижении их плодовитости».

Рауль Эрранц - руководитель исследовательской группы в Мадриде Центра биологических исследований объяснил это так: «При невесомости больше всего нарушается работа генов, отвечающих за важнейшие клеточные процессы организма - иммунную реакцию, метаболизм, защиту от бактерий или грибков, а также реакцию на изменение температуры и обмен клеточными сигналами. Все эти факторы в условиях невесомости следует учитывать при продолжительных космических полетах, например - во время путешествия к Марсу».

Группа генетиков изучала влияние состояния невесомости и сильного магнитного поля на поведение и здоровье мушек-дрозофил. Для этого они поместили несколько оплодотворенных яиц в специальный «левитатор», работающий на базе мощного сверхпроводящего магнита.

Как объясняют исследователи, вода и другие вещества, которые являются основой тела живых организмов, относятся к диамагнетикам - особому классу веществ, которые намагничиваются против внешнего направления магнитного поля. Когда возникает подобное магнитное поле, эти соединения двигаются в противоположном направлении от магнита, и благодаря этому создается эффект невесомости, именуемой диамагнитной левитацией. 

Эрранц с коллегами использовал этот эффект для создания левитатора, с помощью которого можно было усиливать или ослаблять гравитацию в широком диапазоне значений, относительно положения мушки. Известно, что на определенном расстоянии от поверхности магнита сила гравитации равняется нулю, но на таком же расстоянии с противоположной стороны магнита притяжение Земли удваивается.

В ходе эксперимента было изготовлено несколько специальных площадок, представляющих собой миниатюрные пластиковые контейнеры с запасами еды и питья, в которые ученые поместили яйца мушек. Затем контейнеры прикрепили к стойкам, находящимся в зонах с повышенной или пониженной гравитацией. Эти площадки не мешали работе магнита, но не позволяли мушкам покидать зоны невесомости и гипергравитации.

В итоге оказалось, что аномальная сила притяжения оказала крайне негативное влияние и на здоровье самих мушек и на их потомство. В частности, первые мушки вылупились из яиц на день позже нормы, при этом под действием необычной гравитации и магнитного поля работа около 500 их генов была сильно изменена не в лучшую сторону.

Ученые решили провести аналогичный эксперимент и поместили яйца мушек в условия нормальной гравитации, после чего им удалось отделить нездоровые гены, затронутые только магнитным полем. В итоге получилось, что более 200 участков генома в невесомости ведут себя некорректно, и около 40 участков генома - при усилении силы тяжести в два и больше раз.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что продолжительное пребывание в условиях отсутствия притяжения может иметь серьезные последствия для здоровья самих живых существ, и для их будущего потомства. Работники института полагают, что подобные исследования помогут уточнить ту степень риска, которой могут подвергнуться астронавты, при путешествии к Марсу или другим отдаленным планетам.