Мутації в днк можуть виникати з різних причин. Наприклад, радіоактивне випромінювання пошкоджує генетичні букви, які представляють собою азотисті підстави. Так як вони і утворюють генетичної код, їх пошкодження викликає в днк помилки, в наслідок яких з’являються мутації. Наприклад, відомо, що легко пошкоджують генетичної код космічні промені. Причому вони являють собою небезпеку, від якої дуже складно захиститися. Зокрема, якою б захищеною не була мкс, рівень радіації на ній в 100 разів вище, ніж на землі. Це істотно ускладнює тривалі космічні перельоти. Але, як виявилося, космічне випромінювання – не єдина небезпека, що загрожує генетичному коду в космосі. Виявляється, мутації може викликати ще й відсутність гравітації, про що повідомляють американські вчені.
В умовах відсутності гравітації в днк з’являються помилки
Без гравітації при копіюванні днк виникають помилки
Помилки в генетичному коді можуть виникнути навіть без будь-яких мутагенів, тобто самі по собі. Пов’язано це з тим, що ферменти, що відповідають за копіювання днк, вони ж днк-полімерази, виконують своє завдання не зі стовідсотковою точністю. Це нагадує людину, яка переписує текст. Теоретично оригінал і копія повинні бути ідентичними, але на практиці в копію можуть закрастися помилки. Причому такі мутації можуть бути непросто помилкою природи, а мати практичний сенс. На думку деяких вчених, саме вони є основною рушійною силою еволюції, а не природний відбір.
Але яке до цього відношення має гравітація, запитаєте ви? як стверджують співробітники університету торонто і університету квінс гравітація впливає на точність копіювання генетичного коду днк-полімеразою. До такого висновку вони прийшли в результаті дослідження, яке проводилося в реактивному літаку. Він піднімався на висоту 8 км, а потім протягом 20 секунд вільно падав до висоти в 3,3 км. В результаті на борту виникала невагомість, а точніше-мікрогравітація, аналогічна тій, яку відчувають парашутисти у вільному польоті до того, як розкривається парашут.
В умовах вільного падіння днк-поліерази допускали велику кількість помилок при копіюванні днк коду
Автори роботи використовували спеціальний апарат, який дозволяє виробляти копіювання частини днк довжиною в тисячу нуклеотидів в напівавтоматичному режимі. У процесі дослідження днк-полімераза подвоювала генетичний код, взятий з кишкової палички. Подробиці були опубліковані у виданні frontiers in cell and developmental biology. Як стверджують автори статті, в умовах мікрогравітації днк-полімераза допускала набагато більше помилок, ніж у звичайних земних умовах. Причому відсоток помилок зростав до 140%.
Помилки були самими різними. Іноді копіюючий фермент вставляв в генетичний код невірну генетичну букву. Також він пропускав букви або вставляв замість однієї кілька зайвих букв. Правда, більшу частину цих мутацій усувала функція перевірки помилок, яку можна порівняти з відніманням тексту людиною, після того, як він закінчив його переписувати. Проте, частина помилок все одно залишалася.
Гравітація впливає на всі механізми, які відбуваються в живих організмах на землі
Чому відсутність гравітації викликає мутації
Результати дослідження американських вчених викликають питання-чому гравітація впливає на точність копіювання генетичного року? справа в тому, що життя зародилося і еволюціонувала в умовах постійного впливу сили тяжіння. Як припускають автори дослідження, гравітація вплинула на всі механізми, які відбуваються в живих організмах, в тому числі на молекули. Але, це лише загальне припущення. Сказати точно, як саме гравітація впливає на днк-полімерази, вчені поки не можуть.
Ще більш цікаве і актуальне питання-чи небезпечно для космонавтів вплив гравітації на копіювальні механізми днк ? цілком можливо, що ні. Справа в тому, що наші клітини відрізняються від клітин бактерій, і молекулярні процеси в них відбуваються інакше.
Підписуйтесь на наш пульс mail.ru, де ви знайдете ще більше цікавих матеріалів.
Висока похибка днк-полімерази в невагомості, можливо, не є небезпечною для космонавтів
У наших клітинах є спеціальні механізми, які виправляють мутації. Причому в результаті інших досліджень вчені з’ясували, що вони мають високу ефективність. Наприклад, сперматозоїди, які тривалий час перебували на орбіті, показали здатність до запліднення. Більш того, в результаті запліднення ними яйцеклітини виникають цілком здорові ембріони. Детальну інформацію про це опублікували вчені інституту яманасі у виданні science advances.
Наостанок нагадаю, що мутації можуть бути не тільки негативними, що призводять до різних проблем зі здоров’ям, таким як онкологія, але і позитивними. Зокрема, на думку деяких вчених мутація може збільшити тривалість життя на 23%.
