Америкалық микробиологтар Халықаралық ғарыш станциясында (ХҒС) салмақсыздық жағдайында вирустар-бактериофагтар ерекше «өлі ұстам» қалыптастыратынын анықтады. Бактериялармен кездесу сирек әрі кездейсоқ болатын ортада вирустар өз құрбандарына лезде жабыса алатын мутацияларға ие болады. Осы генетикалық өзгерістерді пайдалана отырып, ғалымдар Жердегі антибиотиктерге төзімді бактерияларды жоюға қабілетті жаңа фаг штаммдарын жасады.

Бактериофагтар: антибиотиктерге балама

Бактериофагтар — бактерияларды зақымдайтын вирустар. Олар антибиотиктерге перспективалы балама ретінде қарастырылады, бірақ бактериялар оларға қарсы қорғануды тез үйренеді. Зерттеушілер ғарышта, яғни гравитация мен конвекция (сұйықтықтардың араласуы) жоқ жағдайда, вирустар мен бактериялар арасындағы «соғыс ережелері» өзгереді деп болжады. Мұндай экстремалды ортада эволюция Жерде мүмкін емес ерекше жолмен жүруі мүмкін.

ХҒС-тағы эксперимент

Эксперимент үшін ХҒС-қа E. coli ішек таяқшасы мен T7 бактериофагы бар пробиркалар жіберілді. Әдеттегі вирустың орнына арнайы «кітапхана» — фагтың 1660 нұсқасынан тұратын қоспа қолданылды, олардың әрқайсысында бактерияны басып алуға жауапты «құйрық» ақуызының бір аминқышқылы өзгертілген.

Салмақсыздыққа бейімделу

Эксперимент басында ғарышта бактериялардың жұғуы баяу жүрді: гравитация болмағандықтан, вирустар бактерияларға қона алмай, оларды тек кездейсоқ табатын, бұл эпидемияның басталуын бірнеше сағатқа кешіктірді. Уақыт өте келе вирустар бейімделді: бактериялар қорғану үшін жасуша қабырғасының құрылымын өзгертті, ал фагтар жабысып алу гендерінде мутациялар жасады.

Жерге оралу және мутацияларды талдау

Пробиркалар орбитада 23 күн болды. Жерге оралған соң, ғалымдар ДНҚ-ны зерттеп, вирустарға салмақсыздық жағдайында тиімді өмір сүруге және көбеюге мүмкіндік берген мутацияларды анықтады.

Жаңа штаммдарды жасау және сынау

Зерттеушілер ең сәтті 13 ғарыштық мутацияны біріктіріп, бес-алты өзгерісі бар жаңа фаг штаммдарын жасады. Бұл синтетикалық вирустар қауіпті, зәр шығару жолдарының инфекциясын тудыратын және кәдімгі фагтарға төзімді E. coli жердегі штаммдарына қарсы сыналды.

Нәтижелер мен болашағы

Ғарыштық мутациялардан жасалған жасанды фагтар төзімді бактериялардың қорғанысын бұзып, оларды жоя алды. Салыстыру үшін, Жерде алынған ұқсас фагтар бұл міндетті орындай алмады. Ғарыштың экстремалды жағдайлары вирустарға бактериялық қорғаныста Жерде жасырын болып келген осал тұстарды табуға мүмкіндік берді.

Бұл зерттеу ХҒС-тың тек іргелі ғылым үшін зертхана ғана емес, биотехнологиялар үшін инкубатор бола алатынын көрсетті. Ғарыштың ерекше жағдайлары вирустар эволюциясын бағыттап, төзімді инфекцияларға қарсы дәрі-дәрмек жасаудың жаңа мүмкіндіктерін ашады.