Вирусы показали непредсказуемое поведение – результаты эксперимента на МКС
Американские ученые впервые зафиксировали изменяющуюся эволюцию бактерий и вирусов-бактериофагов в условиях космической микрогравитации на борту Международной космической станции (МКС). Эксперимент показал, что взаимодействие этих форм жизни в невесомости принципиально отличается от земного. Открытие, оформленное в статье в научном журнале PLoS Biology, привлекает внимание биологов и медиков по всему миру из-за возможных последствий для медицины, астробиологии и будущих космических миссий, сообщает tass.ru.
Исследование, проведенное группой микробиологов под руководством Сриватсана Рамана из Университета штата Висконсин-Мэдисон при участии компании Rhodium Scientific, использовало классическую модель Escherichia coli и бактериофага T7. Эти бактериофаги — вирусы, заражающие бактерии — были доставлены на МКС в феврале 2020 г. в капсулах, которые затем размораживали и культивировали в условиях микрогравитации на протяжении от нескольких часов до 3 недель.
Итоги эксперимента на МКС – непредсказуемое поведение вирусов
Ученые обнаружили, что микрогравитация существенно замедляет начальную фазу заражения бактериофагами по сравнению с земными условиями. На Земле T7 обычно проникает в клетки E. coli и размножается в течение 20–30 минут. Однако, в космосе первые фазы инфицирования задерживались на длительное время из-за измененной динамики жидкостей и отсутствия конвекции, что снижало частоту столкновений вирусов с бактериями.
Читайте по теме: забытый вирус снова в России – растущее число заражений ведет к летальным исходам
При этом через несколько недель взаимодействие все же завершилось. Фаги размножились и сократили численность популяции бактерий. Однако после космической инкубации и возвращения на Землю у вирусов и бактерий были выявлены уникальные мутации, кардинально отличающиеся от тех, что наблюдались в аналогичных экспериментах под действием земной гравитации. Эти изменения коснулись в том числе белков, отвечающих за узнавание вирусами бактериальных клеток, и генов, влияющих на устойчивость E. coli к инфицированию.
Важность эксперимента на МКС
Результаты эксперимента подчеркивают, что среда микрогравитации создает новые селекционные давления, которые способствуют появлению мутаций, не свойственных земным условиям. Ученые обнаружили, что мутировавшие версии бактериофагов демонстрировали повышенную способность заражать устойчивые к лекарствам штаммы E. coli, включая те, которые вызывают инфекции мочевыводящих путей и трудны для терапии на Земле. Это открытие может способствовать разработке новых бактериофагов для борьбы с антибиотикорезистентными инфекциями в будущем.
Параллельно с этим исследования других микробов на МКС подтверждают, что жизнь в невесомости может радикально менять генетические и физиологические свойства микроорганизмов. Так, анализ геномов бактерий, случайно попавших на станцию и адаптировавшихся к ее условиям, выявил уникальные изменения, связанные с повышением активности механизмов восстановления ДНК, устойчивостью к стрессам и возможной усиленной вирулентностью.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что Илон Маск призвал «отправить МКС на пенсию» и сосредоточиться на Марсе: новая веха в космической гонке
