Проект «Геном человека», запущенный в 1990 году, позволил расшифровать нашу ДНК, но физические принципы ее организации внутри клетки до сих пор изучены недостаточно. Один из открытых вопросов — влияние гравитации на геном. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые впервые применили имитацию микрогравитации, чтобы выяснить это.
Геном человека — это два метра молекул ДНК, упакованных в ядро клетки размером всего десять микрометров, примерно как ширина шелкового волокна. Его структура напрямую связана с функциями, и отклонения могут приводить к раку и нарушениям развития. Но влияет ли на эту организацию сила, которая постоянно действует на все живое на Земле?
Команда из Нью-Йоркского университета решила это проверить. Исследователи создали машину случайного позиционирования, которая вращает чашки Петри с живыми клетками по двум осям, имитируя невесомость. Чтобы избежать побочных эффектов, разработали новые алгоритмы, минимизирующие потоки жидкости — они маскировали результаты в прежних экспериментах.
Наши данные показывают, что геном, его организация и динамика невероятно устойчивы и, судя по всему, не подвержены влиянию гравитации или ее отсутствия в течение 24 часов.
После суток в условиях микрогравитации ученые зафиксировали: объем ядра увеличился — гравитация на Земле, видимо, сжимает его; форма клетки не изменилась, а вот потоки жидкости ее деформировали. Ядерная оболочка сохранила толщину и структуру. ДНК осталась неповрежденной именно в невесомости, тогда как потоки жидкости вызывали повреждения. Ядрышко, крупнейший жидкий конденсат в ядре, стало более гладким.
Изменения за сутки оказались минимальными. Однако исследователи предупреждают: при более длительном воздействии эффекты могут усилиться и сказаться на физиологии клеток, особенно с учетом повреждений ДНК, возникающих в космосе.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден белок, который мешает организму бороться с гепатитом и раком.