» » ДНК мутирует в невесомости

ДНК мутирует в невесомости

В условиях микрогравитации уровень копировальных ошибок в ДНК заметно повышается.

ДНК мутирует в невесомости
(Иллюстрация: cooperr007 / Depositphotos) Открыть в полном размере ‹ ›

Мутации в ДНК появляются по разным причинам. Например, из-за высокоэнергетического излучения, повреждающего генетические буквы — азотистые основания, которые входят в состав ДНК и которые образуют генетический код. Космические лучи легко повреждают ДНК, а защититься от них полностью не так уж просто: если говорить, например, о Международной космической станции (МКС), то несмотря на всю защиту, уровень радиации на ней примерно в сто раз выше, чем на Земле.

Но космическое излучение не единственное, что может вызвать мутации в условиях космоса. Как известно, даже без всяких мутагенных факторов в ДНК при каждом копировании появляются ошибки — просто потому, что копирующие ферменты (ДНК-полимеразы) работают не со стопроцентной точностью. То есть при делении у дочерних клеток в ДНК появятся какие-то небольшие отличия от материнской клетки.

Оказывается, на точность копирующих ферментов влияет сила тяжести — по крайней мере, на бактериальную ДНК-полимеразу она точно влияет. Сотрудники Университета Торонто и Университета Куинс в Кингстоне поставили эксперимент в реактивном самолёте Dassault Falcon 20, который летел по параболе: набрав восьмикилометровую высоту, он начинал свободное падение, снижаясь на 3,3 км за 20 секунд. Те, кто находился на борту, чувствовали невесомость, или, говоря более корректно, оказывались в условиях микрогравитации. У экспериментаторов был с собой особый аппарат, в котором в полуавтоматическом режиме можно было провести копирование (репликацию) фрагмента ДНК длиной в 1000 нуклеотидов.

ДНК удваивала ДНК-полимераза из кишечной палочки, и, как говорится в статье в Frontiers in Cell and Developmental Biology, в условиях микрогравитации она делала заметно больше ошибок, чем в нормальных условиях. Процент мутаций, когда копирующий фермент ставит в ДНК не ту генетическую букву, возрастал на 10–140%. Также ДНК-полимераза порой вообще забывала вставить букву в синтезирующуюся цепь ДНК, а порой, наоборот, вставляла одну, две или три лишние буквы. Правда, у ДНК-полимераз есть функция проверки собственных ошибок, и самое большое число мутаций возникало тогда, когда эту функцию у подопытной полимеразы отключали.

Жизнь эволюционировала под постоянным действием земной силы тяжести, что, очевидно, сказалось на всех уровнях организации живых организмов, вплоть до молекул. Однако как именно ДНК-копировальные машины чувствуют гравитацию, пока непонятно, и также непонятно, насколько это опасно для космонавтов — всё-таки наши клетки и молекулярные процессы устроены во многом иначе, чем у бактерий. В то же время, всё может быть не так и страшно: в клетках есть специальные ремонтные службы, которые исправляют мутации, причём делают они это настолько хорошо, что побывавшие на орбите сперматозоиды остаются способны к оплодотворению и дают начало вполне здоровым эмбрионам.

05 декабрь 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Волосы боятся стресса

Стрессовый гормон подавляет активность стволовых волосяных клеток, так что на смену выпавшим волосам ничего нового не вырастает.

Искусственный интеллект ищет «левую» ДНК

Вероятность превращения человеческой ДНК в левозакрученную форму оценили с помощью нейросетей.

Для больного сердечного клапана нашли лекарство

Обызвествлённый аортальный клапан можно избавить от вредных кальциевых отложений.

Молекулы-окислители тормозят старение

Чтобы лёгкое голодание продлило жизнь, клеткам дрожжей нужно немного перекиси водорода.

Жир помогает клеткам бороться с инфекцией

Липидные капли в животных клетках убивают бактерий иммунными белками.

Человеческое тело знает два времени года

Уровень множества молекул у нас в крови заметно меняется дважды в год – с наступлением лета и с наступлением зимы.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
«Фантастические твари»: животные, которые нас удивили в 2021 годуЧто происходит: квантовые компьютерыПочему в Арктике начал светиться снегСтранная наука – 20219 привычек, которые помогут дожить до 100 летОфринительные паукиИнформационная автократия – новый тренд мировой политикиУченые нашли новые данные о появлении жизни на Земле