Нова студија ја откри динамиката на вирусните и бактериските интеракции во микрогравитациската средина на Меѓународната вселенска станица (МВС).
Тим од Универзитетот „Висконсин-Медисон“ откри дека микрогравитацијата ја менува „еволутивната трка во вооружување“ помеѓу бактериите и вирусите што ги инфицираат (фагите).
За студијата, истражувачите ја споредија E. coli и нејзиниот вирусен непријател, фагот T7, во вселената со контролните примероци на Земјата.
„Вселената фундаментално го менува начинот на кој фагите и бактериите комуницираат. Инфекцијата е забавена и двата организма еволуираат по различни траектории отколку на Земјата“, забележаа авторите во соопштението за медиумите.
Во микробните екосистеми, бактериите и вирусите што ги инфицираат (фагите) се вклучуваат во континуирана еволутивна трка во вооружување, при што секоја страна се прилагодува за да ја надмине одбраната на другата.
Овие интеракции се добро документирани на Земјата, но единствената средина на микрогравитација фундаментално ја менува оваа динамика.
Животот во нулта гравитација е невообичаен за микробите. Без гравитација што им помага да потонат или циркулираат, вирусите и бактериите не се судираат едни со други толку често.
Бидејќи овие нормални судири се нарушени, двата организма се принудени да се адаптираат на необични начини за да преживеат, предизвикувајќи форма на биолошка конкуренција што не постои на Земјата.
За да ја пополнат празнината во нашето разбирање за тоа како вселената влијае на микробите, истражувачот Фил Хус и неговиот тим спровеле споредбена студија.
Ја инфицирале E. coli со T7 фагот во две средини, при што едната група останала на Земјата како контролен примерок, додека другата била испратена во орбитална лабораторија за да се види како микрогравитацијата ги менува нивните интеракции.
Првично, T7 фагите на МВС се мачеле, инфекцијата била одложена, но на крајот T7 фагите успеале да ја инфицираат E. coli во вселената.
Биолошкиот процес изгледал значително различно под микроскоп.
Секвенционирањето на целиот геном покажало дека генетските мутации на вирусите и бактериите на вселенската станица се значително различни од оние пронајдени во примероците на Земјата, докажувајќи дека микрогравитацијата го принудува животот да еволуира на уникатен начин.
Фагите развиле мутации кои ја изостриле нивната способност да се врзуваат и да инфицираат бактериски клетки.
E. coli, од друга страна, стекнала генетски промени кои ги блокирале овие напади и го подобриле нејзиното целокупно преживување во бестежинска средина.
Користејќи длабоко мутациско скенирање, истражувачите откриле дека промените предизвикани од вселената во „клучот за влез“ на вирусот (протеин што се врзува за рецептори) се фундаментално различни од оние на Земјата.
Кога биле тестирани на Земјата, овие специфични мутации во микрогравитацијата му овозможиле на вирусот успешно да ги нападне соевите на E. coli отпорни на лекови, кои инаку се имуни на стандардниот вирус.
Сивите на E. coli се одговорни за инфекции на уринарниот тракт кај луѓето.
„Севкупно, оваа студија го истакнува потенцијалот на истражувањето на фагите на МВС за откривање нови сознанија за микробната адаптација, со потенцијална релевантност и за истражувањето на вселената и за здравјето на луѓето“, заклучи тимот.
Научниците ги користат лекциите од еволуцијата водена од вселената за да развијат подобрени фаги способни да ја надминат одбраната на бактериите отпорни на антибиотици.
