Швейцарские и немецкие ученые сообщили о высокой устойчивости к экстремальным суборбитальным полетам плазмид — малых автономных молекул ДНК. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PLOS ONE.
Эксперимент ученых получил название DARE (DNA atmospheric re-entry experiment). В его ходе три образца с плазмидами были размещены на различных участках бразильской ракеты VSB-30, запущенной в марте 2011 года с полигона Эсрейндж в Швеции.
В плазмиды были включены флуоресцентные маркеры для исследования динамики изменений ДНК, а также антибиотики канамицин и неомицин — для изучения влияния чувствительности к ним бактерий (и плазмид в них).
Как выяснили специалисты, генетический материал выдержал короткие (до 780 секунд) температурные перегрузки, располагаясь на участках ракеты, разогретых вплоть до 130 градусов Цельсия. Эти образцы после прибытия на Землю показали, что более трети плазмид сохранили свои биологические функции: устойчивость к антибиотикам и способность к экспрессии маркированного гена, отвечающего за кодирование белка EGFP.
«Мы были очень удивлены, найдя так много целых и функционально активных элементов ДНК», — сказал один из авторов исследования.
Результаты исследований, с одной стороны, убедили ученых в высокой устойчивости генетического материала в экстремальных условиях космических полетов. С другой стороны, такие свойства плазмид их насторожили, особенно в контексте биологической безопасности возможной колонизации других планет: налицо серьезный риск заражения иных миров земными микроорганизмами.
«Исследование дает экспериментальное доказательство того, что генетическая информация ДНК способна выживать в экстремальных условиях космоса и после повторного входа в плотные слои атмосферы Земли», — сообщается в статье ученых.
TEXUS — европейская программа по исследованию условий микрогравитации. Ее курированием занимаются Европейское космическое агентство и Германский центр авиации и космонавтики.
Плазмиды представляют собой небольшие (до миллиона пар оснований) двухцепочные молекулы ДНК, способные существовать автономно (то есть реплицироваться — удваиваться — вне хромосом). Чаще всего плазмиды встречаются у бактерий. В современной молекулярной генетике широко распространен метод плазмид, который предполагает встраивание генетической информации от плазмид в ДНК клетки. Это приводит к изменению свойств последней.