Американські вчені виявили, що перебування в умовах симульованої мікрогравітації викликає у бактерій стійкі фізіологічні та генетичні адаптаційні зміни, що покращують їх здатність до зростання і формування колоній. Результати дослідження опубліковані в журналі.
Мікроорганізми супроводжують людину скрізь, у тому числі в космічних експедиціях, де вони, як і люди, повинні адаптуватися до умов мікрогравітації. Незважаючи на те, що подібні адаптації можуть підвищити небезпеку бактерій, їх природа досі залишається маловивченою.
Щоб розібратися в цьому питанні, співробітники Університету Х'юстона і Національного аерокосмічного управління США (NASA) помістили культуру кишкової палички () у обертову камеру з рідким поживним середовищем, що імітує умови мікрогравітації. Бактерії перебували в ній протягом 1000 поколінь. Після цього темпи їх зростання порівняли з мікробами того ж виду, що не відчували подібних впливів.
З'ясувалося, що мікрогравітації, які побували в умовах, за однаковий період часу формують майже в 2,5 рази більше колоній, ніж контрольна група бактерій. Після того як адаптовані мікроорганізми росли при земній гравітації протягом 10, 20 і 30 поколінь цей показник склав відповідно 2,19, 2,12 і 1,78 рази. Це свідчить про те, що адаптивні зміни стійко зберігаються в геномі, а не є тимчасовими функціональними «налаштуваннями».
Секвенування геному рослих при мікрогравітації паличок виявило у них 16 мутацій, що з'явилися, п'ять з яких зачіпали кодуючі білки послідовності. Роль цих мутацій повністю не зрозуміла, проте деякі з них (зокрема, генів і) зачіпають здатність бактерій до формування біоплівок - бактеріальних спільнот на різних поверхнях, в яких клітини занурені у виокремлювану ними позаклітинну полімерну слиз і тісно взаємодіють один з одним, що підвищує їх стійкість до зовнішніх умов і дозволяє ефективно рости і розмножуватися. У космічних апаратах біоплівки можуть становити серйозну небезпеку, якщо, наприклад, вони утворюються в системах життєзабезпечення.
Аналіз стійкості адаптованих до антибіотиків показав, що вона не змінилася в умовах мікрогравітації і бактерії зберегли чутливість до всіх ефективних щодо них препаратів.
Як пишуть автори роботи, отримані ними результати потребують перевірки в умовах реальної мікрогравітації, наприклад, на борту Міжнародної космічної станції.
Раніше вчені встановили, що перебування в мікрогравітації не впливає на якість замороженої мишачою сперми, а також не заважає ембріонам цих тварин розвиватися в звичайному режимі.