Նյու Յորքի համալսարանի հետազոտողները ստուգել են, թե ինչ է տեղի ունենում մարդու գենոմի հետ սովորական ձգողական ծանրաբեռնվածության բացակայության պայմաններում։ Դրա համար նրանք օգտագործել են անկշռությունը մոդելավորող հատուկ սարք և 24 ժամ շարունակ հետևել կենդանի բջիջներին։ Այդ ընթացքում գենոմի կառուցվածքն ու դինամիկան գրեթե չեն փոխվել, իսկ ԴՆԹ-ի վնասումներ գիտնականները չեն հայտնաբերել։

Աշխատանքի արդյունքները հրապարակվել են Science Advances ամսագրում։

Ինչպես գիտնականները Երկրի վրա ստեղծեցին անկշռություն

Բջջի վրա մեխանիկական ծանրաբեռնվածության ազդեցությունն ուսումնասիրելու համար հետազոտողները կենդանի բջիջները տեղադրել են սարքի մեջ, որը դրանք պտտում է բարդ եռաչափ հետագծով։ Այդպիսի շարժումը թույլ է տալիս նմանակել անկշռության պայմանները։

Համեմատության համար օգտագործվել են ևս երկու խումբ բջիջներ։ Մեկ խմբի վրա ազդել են հեղուկի հոսքով, որը ստեղծում է սահքային մեխանիկական լարում, իսկ մյուսը մնացել է վերահսկիչ։

24 ժամ անց գիտնականները համեմատել են բջիջների և դրանց կորիզների վիճակը։ Մոդելավորված անկշռության պայմաններում կորիզի ծավալը մեծացել է, սակայն կորիզային թաղանթը պահպանել է նորմալ կառուցվածքը։

Միևնույն ժամանակ հիմնական փոփոխությունն աննշան է եղել․ գենոմի կազմակերպվածությունն ինքնին և կորիզի ներսում ԴՆԹ-ի շարժման բնույթը գրեթե չեն փոխվել։ ԴՆԹ-ի վնասումներ նույնպես չեն հայտնաբերվել։

Մեխանիկական ազդեցությունն ավելի վտանգավոր է եղել, քան անկշռությունը

Փորձի արդյունքը հատկապես հետաքրքիր է հեղուկի հոսքի ազդեցության ենթարկված բջիջների հետ համեմատության մեջ։

Այս խմբում գիտնականները նկատել են ԴՆԹ-ի խզումներ և բջիջների դեֆորմացիա։ Այսինքն՝ հեղուկի շարժման ժամանակ առաջացող մեխանիկական լարումը բջիջների համար զգալիորեն ավելի կործանարար է եղել, քան սովորական ձգողական ծանրաբեռնվածության բացակայությունը։

«Մեր տվյալները ցույց են տալիս, որ գենոմը, նրա կազմակերպվածությունն ու դինամիկան անհավանականորեն կայուն են և, թվում է, կախված չեն ձգողականությունից կամ դրա բացակայությունից 24-ժամյա ազդեցությունից հետո», — հայտարարել է հետազոտության ղեկավար Ալեքսանդրա Զիդովսկան։

Նրա խոսքով՝ արդյունքները թույլ են տալիս ենթադրել, որ մարդու գենոմի ֆիզիկական կազմակերպվածությունը կարող է պահպանվել նաև իրական տիեզերական թռիչքի պայմաններում՝ համադրելի ժամանակահատվածի ընթացքում։

Երկու մետր ԴՆԹ՝ 10 միկրոմետր չափի կորիզի ներսում

Մարդու գենոմը չափազանց կոմպակտ համակարգ է։ Եթե մեկ բջջի ամբողջ ԴՆԹ-ն ձգել մեկ գծի երկայնքով, դրա երկարությունը կկազմի մոտ երկու մետր։ Միևնույն ժամանակ այդ ամբողջ մոլեկուլը պետք է տեղավորվի բջջի կորիզի ներսում, որի տրամագիծը մոտավորապես 10 միկրոմետր է։

ԴՆԹ-ն կորիզի ներսում պարզապես քաոսային կերպով փաթաթված չէ։ Այն կազմակերպված է մի քանի մակարդակներով, և այդ տարածական կառուցվածքը կապված է գեների աշխատանքի և բջջի գործառույթների հետ։

Ուստի գենոմի կազմակերպվածության ցանկացած լուրջ փոփոխություն պոտենցիալ կարող է հետևանքներ ունենալ առողջության համար, այդ թվում՝ բարձրացնել զարգացման խանգարումների և ուռուցքային հիվանդությունների ռիսկը։

Սակայն փորձը ցույց է տալիս միայն բջիջների արձագանքը համեմատաբար կարճատև ազդեցությանը։ Գիտնականները շեշտում են, որ 24 ժամ անց նկատելի վնասումների բացակայությունը դեռևս չի նշանակում երկարատև անկշռության լիարժեք անվտանգություն։

Ավելի երկարատև ազդեցության դեպքում փոքր փոփոխությունները կարող են աստիճանաբար կուտակվել և հետագայում ազդել բջիջների աշխատանքի վրա։ Այդ պատճառով հետազոտողների հաջորդ հարցն այն է, թե ինչ տեղի կունենա գենոմի կազմակերպվածության հետ, եթե բջիջները միկրոգրավիտացիայի պայմաններում գտնվեն զգալիորեն ավելի երկար։

Ապագա երկարատև տիեզերական առաքելությունների համար սա հատկապես կարևոր է․ ըստ փորձի արդյունքների՝ ձգողականության կարճատև բացակայությունը գենոմը տանում է բավական կայուն, սակայն ամիսների կամ տարիների ազդեցության հետևանքները դեռ պահանջում են առանձին ուսումնասիրություն։