Ученые выяснили, почему астронавты подвержены быстрому старению

Ученые выяснили, почему астронавты подвержены быстрому старениюФото из открытых источников

В условиях микрогравитации уровень копировальных ошибок в ДНК заметно повышается.

Мутации РІ ДНК появляются РїРѕ разным причинам. Например, РёР·-Р·Р° высокоэнергетического излучения, повреждающего генетические Р±СѓРєРІС‹ — азотистые основания, которые РІС…РѕРґСЏС‚ РІ состав ДНК Рё которые образуют генетический РєРѕРґ. Космические лучи легко повреждают ДНК, Р° защититься РѕС‚ РЅРёС… полностью РЅРµ так СѓР¶ просто: если говорить, например, Рѕ Международной космической станции (РњРљРЎ), то несмотря РЅР° РІСЃСЋ защиту, уровень радиации РЅР° ней примерно РІ сто раз выше, чем РЅР° Земле.

РќРѕ космическое излучение РЅРµ единственное, что может вызвать мутации РІ условиях РєРѕСЃРјРѕСЃР°. Как известно, даже без РІСЃСЏРєРёС… мутагенных факторов РІ ДНК РїСЂРё каждом копировании появляются ошибки — просто потому, что копирующие ферменты (ДНК-полимеразы) работают РЅРµ СЃРѕ стопроцентной точностью. РўРѕ есть РїСЂРё делении Сѓ дочерних клеток РІ ДНК появятся какие-то небольшие отличия РѕС‚ материнской клетки.

Оказывается, РЅР° точность копирующих ферментов влияет сила тяжести — РїРѕ крайней мере, РЅР° бактериальную ДНК-полимеразу РѕРЅР° точно влияет. Сотрудники Университета Торонто Рё Университета РљСѓРёРЅСЃ РІ Кингстоне поставили эксперимент РІ реактивном самолёте Dassault Falcon 20, который летел РїРѕ параболе: набрав восьмикилометровую высоту, РѕРЅ начинал СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРµ падение, снижаясь РЅР° 3,3 РєРј Р·Р° 20 секунд. РўРµ, кто находился РЅР° борту, чувствовали невесомость, или, РіРѕРІРѕСЂСЏ более корректно, оказывались РІ условиях микрогравитации. РЈ экспериментаторов был СЃ СЃРѕР±РѕР№ особый аппарат, РІ котором РІ полуавтоматическом режиме можно было провести копирование (репликацию) фрагмента ДНК длиной РІ 1000 нуклеотидов.

ДНК удваивала ДНК-полимераза РёР· кишечной палочки, Рё, как говорится РІ статье РІ Frontiers in Cell and Developmental Biology, РІ условиях микрогравитации РѕРЅР° делала заметно больше ошибок, чем РІ нормальных условиях. Процент мутаций, РєРѕРіРґР° копирующий фермент ставит РІ ДНК РЅРµ ту генетическую Р±СѓРєРІСѓ, возрастал РЅР° 10–140%. Также ДНК-полимераза РїРѕСЂРѕР№ вообще забывала вставить Р±СѓРєРІСѓ РІ синтезирующуюся цепь ДНК, Р° РїРѕСЂРѕР№, наоборот, вставляла РѕРґРЅСѓ, РґРІРµ или три лишние Р±СѓРєРІС‹. Правда, Сѓ ДНК-полимераз есть функция проверки собственных ошибок, Рё самое большое число мутаций возникало тогда, РєРѕРіРґР° эту функцию Сѓ подопытной полимеразы отключали.

Р–РёР·РЅСЊ эволюционировала РїРѕРґ постоянным действием земной силы тяжести, что, очевидно, сказалось РЅР° всех СѓСЂРѕРІРЅСЏС… организации живых организмов, вплоть РґРѕ молекул. Однако как именно ДНК-копировальные машины чувствуют гравитацию, РїРѕРєР° непонятно, Рё также непонятно, насколько это опасно для космонавтов — РІСЃС‘-таки наши клетки Рё молекулярные процессы устроены РІРѕ РјРЅРѕРіРѕРј иначе, чем Сѓ бактерий. Р’ то же время, РІСЃС‘ может быть РЅРµ так Рё страшно: РІ клетках есть специальные ремонтные службы, которые исправляют мутации, причём делают РѕРЅРё это настолько хорошо, что побывавшие РЅР° орбите сперматозоиды остаются СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ Рє оплодотворению Рё дают начало вполне здоровым эмбрионам.

Источник: esoreiter.ru

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
X-Digest
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

3 × 1 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.