Учёные отправили вирусы в космос, и они эволюционировали удивительным образом
Эксперимент на МКС показал, что в условиях микрогравитации взаимодействие бактериофагов и бактерий замедляется и идёт по иному эволюционному пути, что позволило создать на Земле фаги с повышенной активностью против устойчивых инфекций
Short Summary
Исследователи отправили на Международную космическую станцию культуру кишечной палочки (E. coli) и заражающий её бактериофаг T7, чтобы изучить их взаимодействие в условиях микрогравитации. Эксперимент показал, что фаги успешно заражали бактерии, однако процесс инфекции протекал медленнее, чем на Земле. Полногеномное секвенирование выявило, что и фаги, и бактерии накапливали в космосе иные генетические мутации: фаги — в белке, отвечающем за связывание с рецептором бактериальной клетки (что потенциально повышало инфекционность), а бактерии — в генах, связанных с защитой от фагов и выживанием в невесомости.
Используя метод глубокого мутационного сканирования, учёные детально изучили изменения в рецептор-связывающем белке фага T7, вызванные космическими условиями. Затем эти «космические» варианты белка были протестированы на Земле. Оказалось, что они обладают значительно повышенной активностью против штаммов E. coli, вызывающих инфекции мочевыводящих путей у людей и обычно устойчивых к действию фага T7.
Это исследование впервые продемонстрировало, как микрогравитация перенаправляет коэволюционную «гонку вооружений» между фагами и бактериями, приводя к уникальным адаптациям. Полученные на МКС биологические выводы не только важны для понимания жизни микробов в космосе, но и имеют практическое применение на Земле, открывая путь к созданию более эффективных фаговых терапий для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериальными инфекциями.
Замедление инфекции и иная эволюционная траектория
В условиях микрогравитации на МКС процесс заражения бактерий фагами замедлился, и оба организма накопили иной набор мутаций по сравнению с контрольными образцами на Земле, что указывает на сдвиг в их коэволюционной динамике
Практическая польза для медицины на Земле
Изучение «космических» мутаций в рецептор-связывающем белке фага T7 позволило создать на его основе варианты, показавшие на Земле повышенную эффективность против клинически значимых, устойчивых к антибиотикам штаммов E. coli
Уникальные адаптации бактерий к невесомости
Бактерии в космосе эволюционировали не только для защиты от фагов, но и для улучшения общего выживания в условиях микрогравитации, что подчёркивает комплексность воздействия космической среды
МКС как лаборатория для открытий в фундаментальной биологии
Эксперимент подтвердил, что космическая станция может служить уникальной платформой для изучения фундаментальных биологических процессов, результаты которых имеют значение как для астробиологии, так и для прикладной медицины
Text generated using AI
