Автори нової роботи знайшли нове пояснення того, чому люди в космосі починають швидко старіти. Справа в тому, що реплікація ДНК в умовах мікрогравітації є більш схильною до помилок.
Дослідники вирішили з’ясувати, чи можуть ферменти точно копіювати клітинну ДНК в умовах мікрогравітації. Експеримент проводили в літаку, який летить за параболічним порядком: таким чином можна отримати умови, близькі до невагомості.
ДНК-полімерази є важливими ферментами для копіювання та відновлення ДНК. Навіть за ідеальних умов вони роблять помилки. В умовах мікрогравітації ДНК-полімерази стають більш схильними до помилок. – Аарон Розенштейн, стипендіат Університету Торонто
Раніше дослідники виявили, що коли ДНК піддається впливу космічних променів і сонячних частинок, вона може активно мутувати. Зміни окремих нуклеотидів, поперечні зв’язки, інверсії та делеції, викликані космічним випромінюванням, підвищують ризик розвитку раку, генетичних аномалій у зростаючого плода, а також сприяють деградації тканин і розвитку катаракти.
Але було невідомо, чи впливає невагомість на реплікацію ДНК людини. Якщо копії ДНК-полімерази менш точні, то мутагенність зростає з кожною новою копією. Це призводить до підвищення захворюваності на рак. У 2020 році дослідники з Римського університету Тор Вергата виявили, що космічне випромінювання руйнує клітини і сприяє розвитку захворювань, зазвичай пов’язаних зі старінням.
Автори нової роботи першими з’ясували, що в умовах нульової гравітації рівень помилок у ДНК-полімеразах вищий у бактерій E. coli. Під час роботи вони спостерігали один цикл реплікації фрагмента ДНК в умовах мікрогравітації.
