Ученые выяснили, как невесомость влияет на геном человека

Длительное пребывание в космосе меняет работу многих систем организма, но что именно происходит с геномом в невесомости, ученые пока понимают не до конца. Исследователи Нью-Йоркского университета на сутки лишили человеческие клетки привычного действия силы тяжести и посмотрели, как на это отреагирует геном. Ядра клеток немного увеличились, но организация ДНК внутри них почти не изменилась. Повреждений ДНК, вызванных микрогравитацией, ученые тоже не обнаружили.

Чтобы отделить влияние гравитации от других факторов, команда построила установку, которая постоянно вращала чашки с живыми клетками вокруг двух осей. За счет вращения направление силы тяжести постоянно менялось, и это имитировало микрогравитацию.

Что такое гравитация и как она работает

Но у наземной имитации микрогравитации есть побочный эффект: вращение создает потоки жидкости вокруг клеток, которых в настоящей невесомости не возникает. Чтобы не спутать влияние этих потоков с действием микрогравитации, ученые подобрали режим вращения, при котором движение жидкости было минимальным, и отдельно проверили, как сами потоки влияют на клетки.

Через 24 часа в имитации невесомости ядра клеток немного увеличились, но их оболочка сохранила прежнюю толщину и структуру. ДНК внутри ядра также не перестроилась: ее организация и движение остались почти такими же, как при обычной гравитации.

Повреждений ДНК ученые не обнаружили. Они появились только в опытах, где на клетки воздействовали потоки жидкости: клетки вытягивались и испытывали дополнительную механическую нагрузку.

За сутки геном перенес микрогравитацию почти без последствий, но этого слишком мало, чтобы понять, что произойдет с ним за месяцы или годы пребывания в космосе. Небольшие изменения могут накапливаться со временем, а в реальном полете к микрогравитации добавляются и другие воздействия. Поэтому следующим шагом станут более длительные эксперименты, которые покажут, сохраняется ли эта устойчивость генома при долгом пребывании в невесомости.