Ученые лаборатории геномики Института молекулярной и клеточной биологии (ИМКБ) СО РАН приняли участие в исследовании родившихся и выросших на космическом спутнике Фотон-M4 мух-дрозофил и выяснили, что невесомость оказывает влияние на геном насекомых. Исследования пригодятся, если в будущем люди решат совершать многолетние космические полеты, сообщило официальное издание СО РАН «Наука в Сибири».
Спутник провел на орбите около двух месяцев, за это время там сменилось три поколения дрозофил. «То есть мы изучали организмы, которые никогда не знали земного притяжения. Понятно, что за два поколения мухи не начнут эволюционировать, превращаться в «космических мутантов», но этого вполне достаточно, чтобы мы могли оценить то, что в биологии называется «нормой реакции» — некоторый диапазон, в котором организм откликается на условия обитания», — приводит издание слова завлабораторией геномики ИМКБ Степана Белякина
Отмечается, что ученые интересовались, существует ли реакция на отсутствие гравитации у дрозофил и насколько она сильная. Для эксперимента в месте приземления спутника в Оренбургской области ученые заморозили одну часть мух с помощью жидкого азота. Другой части позволили развиваться еще 12 часов, сутки и так далее, чтобы посмотреть, насколько быстро они вернутся к нормальному состоянию. В то же время в Институте медико-биологических проблем РАН в таких же условиях, как и у мух в космосе, выращивалась контрольная группа: температура, газовый состав — все было идентично обстановке на орбите, разница была только в наличии или отсутствии гравитации.
Для всех этих групп исследователи ИМКБ СО РАН провели полногеномный анализ (всего у мухи дрозофилы более 13 тыс. генов). Оказалось, что изменения, хоть и не катастрофические, но были. Например, в числе прочих активность меняли гены, отвечающие за формирование хитиновой оболочки мухи — экзоскелета насекомых. Ученые и раньше знали, что у космонавтов, которые долгое время находятся в космосе, происходят изменения костей и опорно-двигательного аппарата, а теперь было установлено, что отдаленно похожие процессы могут происходить и на генетическом уровне у дрозофил.
Издание отмечает, что все изменения, которые наблюдали ученые, пришли к норме в течение 12 часов. «Можно предположить существование механизма, который регулирует гены в зависимости от силы тяжести. Скорее всего, эффект не прямой: физиологическая нагрузка возросла, поскольку муха стала иметь вес, и каким-то образом это привело к тому, что гены активизировались. Вероятно, здесь имеет место какая-то физиологическая реакция, которая отразилась также и на активности генов», — добавил Белякин.
Мухи-дрозофилы были запущены на околоземную орбиту в 2014 году на космическом спутнике Фотон-M4. Эксперимент организовал Институт медико-биологических проблем РАН (Москва) в тесном сотрудничестве с Роскосмосом.
