Już od dawna wiadomo, że promienie kosmiczne łatwo uszkadzają ludzkie DNA. Stanowią one nieuniknione niebezpieczeństwo, przed którym stoją chociażby astronauci na ISS. Jak się jednak okazało, promieniowanie to nie jedyny czynnik, jaki zagraża ludzkiemu kodowi genetycznemu w kosmosie. Zgodnie z treścią nowego badania, które pojawiło się na łamach Science Advances, mutacje mogą być spowodowane nawet brakiem grawitacji.

Enzymy odpowiedzialne za kopiowanie DNA, będące jednocześnie polimerazami DNA, nie wykonują swojego zadania ze stuprocentową dokładnością. Przypomina to nieco osobę przepisującą tekst. W teorii oryginał i kopia powinny być identyczne, ale w praktyce do kopii mogą wkraść się błędy. Co więcej, takie mutacje mogą być nie tylko błędem natury, ale czasem mają praktyczne znaczenie. Według niektórych naukowców, to one są główną siłą napędową ewolucji.

Według pracowników University of Toronto i University of Queens, grawitacja wpływa na dokładność kopiowania kodu genetycznego przez polimerazę DNA. Badania na ten temat, zostały przeprowadzone przy użyciu samolotu odrzutowego. Pojazd wzniósł się na wysokość 8 km, a następnie w ciągu 20 sekund swobodnie spadał na wysokość 3,3 km. Na pokładzie osiągnięto stan nieważkości, a raczej mikrograwitacji, podobny do tej, jakiej doświadczają spadochroniarze w locie swobodnym tuż przed otwarciem spadochronu.

Autorzy pracy wykorzystali specjalną aparaturę, która umożliwia kopiowanie fragmentu DNA o długości tysiąca nukleotydów w trybie półautomatycznym. Podczas badań, polimeraza DNA podwoiła kod genetyczny pobrany z bakterii E. coli. Szczegółowe ustalenia, zostały opublikowane w Frontiers in Cell and Developmental Biology. Według autorów artykułu, polimeraza DNA popełniała znacznie więcej błędów w mikrograwitacji niż w zwykłych warunkach ziemskich. Ponadto odsetek błędów wzrósł do 140%.

Wyniki badań amerykańskich naukowców rodzą pytanie – dlaczego grawitacja wpływa na dokładność kopiowania kodu genetycznego? Faktem jest, że życie powstało i ewoluowało w warunkach stałej grawitacji. Jak sugerują autorzy badania, ta elementarna siła, wpłynęła na wszystkie mechanizmy zachodzące w organizmach żywych. Naukowcy nie potrafią jednak dokładnie określić, w jaki sposób wpływa ona na polimerazy DNA.