Най-старата битка на Земята се пренася в космоса

НаукаOFFNews Последна промяна на 15 January 2026 в 00:00 2528 0

Ксенопморф от поредицата

Кредит Flickr (CC BY-NC-SA 2.0)
Ксенопморф от поредицата "Alien"

Най-старата битка на Земята, тази между бактериите и вирусите, които се хранят с тях, се води от милиарди години. Тя се разиграва в червата ви, в почвата, във всяко езерце и локва. А сега, благодарение на експерименти на борда на Международната космическа станция, учените знаят, че тя се разиграва по различен начин, когато изчезне гравитацията.

Бактериофагът T7 и неговата любима цел, Escherichia coli, са изпратени в орбита в рамките на проучване, публикувано в PLOS Biology, за да наблюдава какво се случва, когато правилата се променят. Бактериофагите, или фагите накратко, са вируси, които заразяват и убиват бактерии. На Земята фагите и гостоприемниците водят безмилостна надпревара във въоръжаването: бактериите развиват защитни механизми, фагите развиват нови оръжия и цикълът се повтаря с бясна скорост. T7 може да зарази и унищожи E. coli за по-малко от 30 минути при нормални условия. Но при микрогравитация, установяват изследователите, тази времева линия се разтяга драстично.

Причината е изненадващо физическа. Без гравитация няма конвекция, няма утаяване, няма раздвижване на частици в течностите. Фагите и бактериите се срещат помежду си само чрез бавна, ограничена дифузия. В контролни проби, базирани на Земята, броят на вирусите се е увеличил драстично между два и четири часа. В космическите проби нищо не се е случило за това време. И все пак, след 23 дни, фагите са успели. Микрогравитацията забавя атаката, но не я спиа.

Различен натиск, различни мутации

Какво е неочакваното при това изследване?

Изненадата идва при секвенирането на оцелелите. След повече от три седмици както фагите, така и бактериите са натрупали нови мутации и тези мутации изобщо не приличат на тези в контролните проби от Земята. Космическите фаги са развили промени в опашните протеини, които им помагат да се закачат за бактериалните повърхности. Междувременно бактериите са развили промени в гените, свързани с външните им мембрани и стрес реакциите – класическата защитна тактика на клетката, която се опитва да не допуска вирусите.

След това изследователите правят нещо находчиво. С помощта на техника, наречена дълбоко мутационно сканиране, за да тестват 1660 варианта на рецептор-свързващия протеин на фага – молекулярният инструмент, който той използва, за да се прикрепи към бактериите. Вариантите, запазили се в условията на микрогравитация, изглеждат напълно различно от тези, запазили се  на Земята. Каквото и селективно налягане да упражнява микрогравитацията, тя предпочита различен набор от генетични решения.

Пренасяне на уроците от космоса в медицината

Екипът е взел мутациите, които са оцелели в космоса, и е изградил от тях нови фагови варианти. След това са тествали тези "информирани от микрогравитацията" фаги срещу два щама уропатогенна E. coli, от вида, който причинява упорити инфекции на пикочните пътища и е устойчив на оригиналния фаг T7. Вариантите, получени от космоса, са проработили. Те са заразили и убили бактериите, които са устоявали на земния тип вирус.

"Селекциите в условия на микрогравитация разкриват нови генетични детерминанти на годност и позволяват ефикасна навигация в пространството на последователностите, за да се намерят подобрени фагови варианти."

Изследователите внимават да не преувеличават. Експериментите на МКС идват с неизбежни ограничения: цикли на замразяване-размразяване, забавяния в обработката, по-малко времеви точки, отколкото някой би искал.

Все пак, по-широкият извод остава валиден. Фаговата терапия, използването на вируси за унищожаване на лекарствено-устойчиви бактерии, е възпрепятствана от трудността при разработването на фаги, които могат да поразяват нови цели. Това проучване предполага, че микрогравитацията действа като различна лаборатория, която разкрива мутационни възможности, скрити под постоянното привличане на Земята. За всеки, който се притеснява от антибиотична резистентност, това е полезен подход

И все пак не може да се очаква устойчив, един и същ резултат от подобни космически експерименти. Когато физиката на смесването и транспорта се промени, еволюционният натиск също се променя. Фагите и бактериите могат да се движат по траектории, които никой наземен експеримент не би предвидил. За астронавтите, прекарващи месеци или години в орбита или след това, разбирането на тези промени е от значение. Надпреварата във въоръжаването на микрониво продължава в космоса. Тя просто следва различни правила.

Справка: Microgravity reshapes bacteriophage–host coevolution aboard the International Space Station; Phil Huss, Chutikarn Chitboonthavisuk, Anthony Meger, Kyle Nishikawa, R. P. Oates, Heath Mills,Olivia Holzhaus, Srivatsan Raman; PLOS Biology; Published: January 13, 2026; DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568

Източник: What Happens When Bacteria-Killing Viruses Go to Space, Science blog

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Животът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !