Черви в космосе: Изучение влияния микрогравитации на здоровье

Для безопасного долгосрочного пребывания людей в космосе необходимо понять биофизику среды с пониженной гравитацией. Исследователи из Университета Делавэра готовятся отправить на МКС прозрачных микроскопических червей Caenorhabditas elegans.

Около 70% генов этих червей присутствуют в ДНК человека. Изучение их в космосе — удобный способ найти ответы о влиянии гравитации на эпигенетику и долгосрочные последствия для здоровья.

Эпигеном — это комбинация ДНК и ассоциированных с ней гистоновых белков. Химические метки на "хвостах" гистонов могут включать или выключать близлежащие гены. В отличие от последовательности ДНК, эти метки могут меняться в пределах одного поколения.

Для подготовки к экспериментам на МКС учёные используют клиноротацию — наземную технику симуляции микрогравитации, при которой камера с жидкостью вращается, создавая эффект свободного падения для червей.

Ключевые наблюдения:

• Черви, выращенные в жидкости, где выталкивающая сила противодействует гравитации (аналогично гравитации на Плутону), демонстрируют явные различия в эпигеномах по сравнению с выращенными в чашках Петри.
• Анализ с помощью биоинформатических инструментов показал, что ряд регулируемых генов участвует в развитии мышц и репродукции.
• У потомства червей, выращенных в жидкости, наблюдается "эпигенетическая память" о среде их родителей, даже если их выращивают в чашке Петри.

Исследователи продолжают изучать, сколько поколений сохраняется эта эпигенетическая память. Эксперименты с клиноротацией позволяют предварительно отобрать около сотни генов для пристального наблюдения на МКС.

Хотя исследование сосредоточено на микрогравитации, его инструменты и методы также применимы для изучения влияния других изменений среды, например, диеты на эпигенетику человека.

Исследование поддержано грантами NNX12AR59G и NNX13AM08G Программы NASA по разработке инструментов астробиологии и Космической биологической программы.