Авторы новой работы нашли новое объяснение того, почему люди в космосе начинают быстро стареть. Дело в том, что репликация ДНК в условиях микрогравитации более подвержена ошибкам.
Исследователи решили выяснить, могут ли ферменты точно копировать клеточную ДНК в условиях микрогравитации. Эксперимент проводился на самолете, летящем по параболе: таким образом можно получить условия, близкие к невесомости.
ДНК-полимеразы - важные ферменты для копирования и восстановления ДНК. Даже в идеальных условиях они совершают ошибки. В условиях микрогравитации ДНК-полимеразы становятся более подверженными ошибкам. - Аарон Розенштейн, научный сотрудник Университета Торонто
Ранее исследователи обнаружили, что когда ДНК подвергается воздействию космических лучей и солнечных частиц, она может активно мутировать. Изменения отдельных нуклеотидов, поперечных связей, инверсий и делеций, вызванные космическим излучением, увеличивают риск развития рака, генетических аномалий у растущего плода, а также способствуют деградации тканей и развитию катаракты.
Но было неизвестно, влияет ли невесомость на репликацию ДНК человека. Если копии ДНК-полимеразы менее точны, то мутагенность увеличивается с каждой новой копией. Это приводит к более высокому уровню заболеваемости раком. В 2020 году исследователи из Римского университета Тор Вергата обнаружили, что космическое излучение разрушает клетки и способствует развитию болезней, обычно связанных со старением.
Авторы новой работы первыми обнаружили, что в условиях невесомости частота ошибок в ДНК-полимеразах выше у бактерий E. coli. Во время работы они наблюдали один цикл репликации фрагмента ДНК в условиях микрогравитации.
