Pasukan saintis antarabangsa mengkaji ikan yang telah mengunjungi ISS dan menemui mekanisme selular yang mengawal kehilangan tulang dalam graviti sifar. Ternyata mikrograviti mengubah cara gen bertanggungjawab terhadap perkembangan sel tulang.
Sebenarnya, bukan hanya rangka ikan yang sakit dengan mikrograviti. Kehilangan tisu tulang adalah salah satu masalah paling serius yang dihadapi oleh angkasawan semasa dan selepas mereka beralih ke ISS. Manifestasi kehilangan mengingatkan pada osteoporosis pikun, walaupun angkasawan menjumpainya jauh sebelum usia tua - tulang menjadi lebih rapuh dan rapuh, dan kehilangan kalsium. Perubahan pada tahap sel dapat dilihat dengan segera setelah terbang di kapal selam.
Mekanisme sel kehilangan tulang masih belum jelas hingga kini. Telah diketahui bahawa tanpa berat badan banyak berubah dalam organisma hidup - sebagai contoh, jantung secara beransur-ansur kehilangan kemahirannya untuk mempercepat dengan perubahan tekanan yang tajam. Kerana itu, angkasawan yang kembali ke Bumi pengsan akibat pergerakan tiba-tiba. Perubahan juga berlaku pada tahap ekspresi gen dan diperhatikan semasa pengumpulan biomaterial dari angkasawan.
Bekas dengan ikan medaka makmal tiba di ISS
Untuk mengetahui apa sebenarnya yang berlaku pada sel tulang dan tulang rawan dalam graviti sifar, para saintis memutuskan untuk menghantar medaka ikan akuarium Jepun (Oryzias latipes) ke ISS, mekanisme selular pengembangan tulang dan tulang rawan yang sangat serupa dengan mamalia. Pada tahun 2014, ikan yang diubah secara genetik terbang di atas stesen angkasa, di mana badannya peningkatan aktiviti gen tertentu memperlihatkan dirinya sebagai cahaya terang.
Ternyata pada hari pertama dalam graviti sifar, 105 gen mula bekerja secara intensif pada ikan, dan 49 gen lain, sebaliknya, kurang aktif di angkasa daripada di badan ikan dari kumpulan kawalan di Bumi. Daripada gen ini, 5 dikaitkan dengan pengembangan sel rangka: dua mengatur pertumbuhan osteoblas (sel tulang muda), dan tiga - osteoklas - sel gergasi yang terlibat dalam melarutkan tisu tulang yang ada. Semua gen ini mengatur pengeluaran faktor transkripsi yang terlibat dalam perkembangan osteoblas dan osteoklas.
Ikan Medaka
Video promosi:
Dalam keadaan normal, gen ini mula beroperasi pada masa yang berlainan, tetapi tanpa berat badan telah mengubah jadual mereka dan menyebabkan perubahan serius pada struktur tisu tulang. Para saintis belum menjelaskan dengan tepat bagaimana ini berlaku pada ikan makmal dan pada manusia.
Lebih penting lagi adalah kesimpulan umum yang dibuat oleh penulis kajian: perubahan aktiviti gen pada hari pertama perubahan graviti menunjukkan bahawa sel mempunyai mekanisme pertahanan siap pakai terhadap lonjakan graviti, yang berubah hampir seketika. Mekanisme ini dengan ketara mengubah keseluruhan struktur kromatin - zat inti sel, yang terdiri daripada DNA, RNA dan protein yang diperlukan untuk kerja mereka, menala nukleus sesuai dengan perubahan graviti.
Hasil penyelidikan diterbitkan dalam Laporan Ilmiah.
