Обнаружено отрицательное воздействие невесомости на гены

Обнаружено отрицательное воздействие невесомости на гены

На Земле все представители флоры и фауны так или иначе ориентируются на гравитацию. Например, растения вытягиваются вверх, в то время как корни их растут вниз. В невесомости же и растения, и живые существа живут по другим законам. Так, космонавты на орбите каждый месяц теряют порядка 1-2% костной ткани. На Земле тот же процесс занимает год!

Группа доктора Рауля Эрранса (Raul Herranz) из Центра биологических исследований Испании (Centro de Investigaciones Biológicas) и их коллеги из Великобритании и Нидерландов решили выяснить, как невесомость влияет на процессы, происходящие на клеточном уровне. Для этого они понарошку отправили на орбиту фруктовых мушек (Drosophila melanogaster) на 22 дня (за это время эмбрионы превратились во взрослых дрозофил).

Чтобы воссоздать на Земле условия низкой гравитации, как в космическом пространстве, биологи использовали магниты. При диамагнитной левитации живые объекты (насекомые, грызуны) парят в воздухе, так как магнитное поле воздействует на воду в их клетках. При этом живые существа чувствуют себя более-менее нормально и даже ведут себя так же, как их собратья, побывавшие на настоящей орбите.

Биологи создали четыре подопытные группы. Одна всё время развивалась в невесомости, при 0g, вторая – при нормальной "магнитной" гравитации, 1g, третья – при гипергравитации, 2g. Четвёртая (контрольная) группа мушек жила в обычных условиях (1g) в отсутствие сверхпроводящего магнита.

Учёные выяснили, что невесомость замедлила развитие дрозофил и повлияла на работу порядка 200 генов (часть из них стала активнее, часть, наоборот, "медлительнее"). Причём только 10% этих генов были общими для самок и самцов. Отсутствие гравитации затронуло иммунитет, систему передачи сигналов между клетками, реакцию организмов мушек на стресс и изменение температуры. Гипергравитация (2g) помешала 44 генам функционировать в нормальном режиме.

Полученный результат смутил учёных, которым в будущем предстоит разрабатывать для космонавтов программы дальних перелётов.

Впрочем, возможно, что людям в космосе будет проще, чем дрозофилам в лабораторных условиях. Во-первых, нельзя с полной уверенностью сказать, что более сложный организм человека поведёт себя в условиях микрогравитации так же, как организм плодовой мушки.

Во-вторых, учёные не уверены на все 100%, что полученный результат не является следствием воздействия на дрозофил магнитного поля, создаваемого в эксперименте. Оно, кстати, примерно в 350 тысяч раз сильнее естественного земного, уточняет Wired.

"Мы попробовали разделить эффекты левитации и магнетизма, но это оказалось не такой уж простой задачей, - рассказывает Эрранс. – Мы пока ещё не можем точно сказать, что главенствует, магнетизм или микрогравитация".

Например, магнитное поле само по себе привело к тому, что лишь 60% личинок стали взрослыми особями, вкупе с невесомостью численность потомства упала и вовсе до 5%. "Магнитное поле выравнивает молекулы белков в определённом направлении, но к каким изменениям это приводит – мы пока не понимаем", - говорит другой исследователь Ричард Хилл (Richard Hill) из университета Ноттингема.

Результаты этой работы ещё раз напоминают медикам о том, что нельзя недооценивать влияние невесомости на клеточные процессы и биологические системы во время длительных космических перелётов, например, во время полёта на Марс. Экспедиция, которая растянется на годы, может оказаться крайне вредной для здоровья путешественников.

В космосе всё работает иначе, нежели на Земле, даже гены, пишут учёные в статье в журнале BMC Genomics. Чтобы справиться с возникающими эффектами, придётся принимать меры, например, перестраивать диету космонавтов, изменять содержание кислорода в воздухе и так далее.

Источник: vesti.ru

Похожие новости:
Ученые: гены улиток помогут продлить жизнь
У улиток есть удивительная способность приостанавливать процесс старения на период спячки. Австралийские ученые хотят найти гены, ответственные за этот процесс, и надеются, что в будущем за счет этого можно будет продлить жизнь человека. Как пишет The Courier Mail, ученые ..
2013-01-29 2289 0 Научные открытия
0
Ученые раскрыли тайну генов-двойников
Генетики из Стэнфордского университета выяснили, почему некоторые копии генов, которые были удвоены в результате мутаций, сохраняются в геноме, несмотря на то, что большинство из них теряется или утрачивает свои функции. Оказалось, что гены-близнецы начинают поддерживать работу друг друга и потеря одного ..
2016-05-22 1512 0 Научные открытия
0
Биологи обнаружили в клетках счетчики энергии
Это открытие может помочь в создании новых лекарств от болезней, связанных с нарушением обмена веществ.Находка биологов относится к РНК-переключателям - молекулам рибонуклеиновой кислоты, которые "включают" и "выключают" определенные гены.Поиск таких РНК-переключателей важен для понимания работы генов у разных организмов.Ученых ..
2012-10-23 1517 0 Научные открытия
0
Японские физики освоили трёхмерную левитацию
Трое физиков из Токийского университета опубликовали на сайте препринтов arXiv.org свою статью, в которой описали разработанный ими метод левитации, осуществляемый в трёхмерном пространстве при помощи звуковых волн. По словам авторов исследования, эта технология — новое слово в звуковой левитации. Способов ..
2014-01-10 2231 0 Научные открытия
0
Американские ученые нашли белок бессмертия
Ученые медицинской школы университета Мичигана смогли раскрыть загадку стволовых клеток. Исследователи из Мичиганского университета (США) обнаружили белок, отвечающий за бессмертие и "вечную юность" стволовых клеток. Они, как известно, могут превращаться в другие типы клеток, а могут ..
2012-08-24 2890 0 Научные открытия
1
Объяснена неуязвимость инфузорий-экстремалов к холоду
Итальянские биологи из Университета Камерино выяснили, что именно придает одноклеточному организму Euplotes focardii способность выживать в холодных антарктических водах и справляться с высокой концентрацией кислорода. Для этого ученые сравнили гены нескольких видов простейших. Пресс-релиз исследования опубликован ..
2016-07-19 1642 0 Научные открытия
0
Выявлено влияние физических упражнений на гены
Учёные сделали новый шаг на пути к пониманию влияния образа жизни человека на его гены. Благодаря новому открытию удалось установить связь между ДНК человека и физической нагрузкой, которую он испытывает. Поясним. Хотя генетический код одинаков для всего организма, каждая клетка обладает ..
2012-03-11 3149 0 Научные открытия
0
Причину появления смертельных опухолей нашли в генетическом мусоре
Ученые нашли способ выяснить, для чего нужны «мусорные» гены. Для этой цели исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовали модифицированную технологию редактирования генов CRISPR/Cas9. Статья генетиков опубликована в журнале Science.Система CRISPR/Cas9 состоит из двух компонентов — направляющей ..
2016-12-21 4735 0 Научные открытия
0
Ученые определили роль неандертальских генов в развитии болезней
Американские ученые выяснили, как унаследованные от неандертальцев гены влияют на здоровье современных людей. Результаты работы опубликованы в журнале Science.О том, что древние люди, вышедшие из Африки около 60 тысяч лет назад, скрещивались с встреченными в Европе 10 тысяч лет спустя неандертальцами, стало известно в 2010 году. Генетическое ..
2016-02-14 2099 0 Научные открытия
0
Ученые раскрыли секрет выносливости верблюдов
Генетиками из Китая и Монголии был расшифрован геном двугорбого верблюда, раскрыв секрет его поразительной выносливости.Бактрианы приспособлены к жизни в наиболее тяжелых условиях сухого континентального климата. Они могут долго обходиться без воды, питаться грубой малопитательной пищей, и при этом прекрасно себя ..
2012-11-20 2005 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1862 0 Научные открытия
1
Гены, которые порождают смерть
Ученые клиники Майо в штате Флорида в США определили ген, который фактически инициирует развитие одной из самых распространенных форм рака легких. Новое открытие опубликовано в журнале “PLoS ONE”, сообщает “Новый Обзор“. Название этого гена звучит так: ..
2012-05-15 1733 0 Научные открытия
0
Биологи научились отключать гены старения
Ученые обнаружили группу генов, удаление которых может привести к резкому увеличению продолжительности жизни. Результаты исследования, занявшего больше 10 лет, являются крупным прогрессом в генетике. Об итогах своей работы авторы рассказали в журнале Cell Metabolism, а кратко ..
2015-10-13 3767 0 Научные открытия
5
Ученые:человеческий мозг продолжает эволюционировать
Группа американских генетиков из Чикагского университета во главе с доктором биологии Брюсом Ланом опубликовала результаты своей научно-исследовательской работы. Согласно им, за размеры мозга «ответственны» двадцать различных генов. Пока исследованы всего два из них - микроцефалин и ASPM. Ученые обнаружили, что эти гены ..
2012-09-17 1673 0 Научные открытия
0
Генетические мутации в разных организмах срабатывают по-разному
Гены и белки у разных видов живых существ часто очень похожи по строению и функциям, и можно было бы ожидать, что неблагоприятная мутация, попав в такой белок, окажется одинаково плохой для любого «владельца» этого белка, будь он человек или мышь. Но, когда ..
2015-07-06 6593 0 Научные открытия
0