Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Для изучения влияния факторов космического полёта (КП) на физиологию млекопитающих NASA разработало программу Rodent Research, в ходе которой мышей экспонировали длительное время на Международной космической станции (МКС). Замороженные образцы тканей мышей были доставлены в лаборатории-соисполнители для выполнения аналитических исследований. Целью нашей работы было проведение анализа транскриптомного профиля лёгочной ткани мышей, полученного с помощью микрочипов Affymetrix GeneChip Mouse Gene 2.0 ST.
На первом этапе работы для изучения функциональной принадлежности в анализ были взяты гены, экспрессия которых изменялась более, чем в 1,2 раза относительно контроля (р < 0,05). Из анализа были исключены гены с отсутствующими идентификаторами и недостоверными (р > 0,05) изменениями транскрипции. В результате в пуле анализируемых данных осталось 394 гена. Использовали плагин ClueGO для Cytoscape 3.7.2, позволяющий визуализировать сеть функциональных взаимоотношений между группами генов, аннотированных по GO: Biological Process [1]. Выявлено снижение экспрессии 242 генов, среди которых гены, отвечающие за синтез фарнезилдифосфата и холестерола, оксидоредуктазную активность, шаперон-опосредованную сборку белков и встраивание белков в мембрану митохондрий. Экспрессия 142 генов увеличивалась. Из них наиболее обширную группу составляли гены, продукты которых участвуют в передаче сигнала с рецепторов, связанных с G-белками. Это гены семейства Olf и Vmn1r, участвующие в распознавании запахов и феромонов, соответственно. Была повышена транскрипция группы генов, связанных с функционированием Т-лимфоцитов, и гены различных корецепторных молекул иммунных клеток.
На втором этапе были проанализированы гены, экспрессия которых достоверно изменялась более, чем в 1,5 раза. С помощью плагина GeneMANIA для Cytoscape 3.7.2 была построена сеть взаимодействий 40 генов, при этом у 20 из них происходило угнетение экспрессии, у остальных — повышение транскрипционной активности. Показано, что при действии факторов космического полёта повышалась экспрессия генов, отвечающих за детекцию химических стимулов, связанных с распознаванием запахов, а также разнонаправленно изменялась экспрессия генов, участвующих в сигнальных путях, связанных с феромонами. Одновременно снижалась экспрессия генов, продукты которых задействованы в регуляции циркадных ритмов. Наиболее выражено снижалась экспрессия генов, участвующих в укладке белков, в том числе и шаперон-опосредованной (Hspa1a, Hsph1, Nr1d2, Nr1d1, Dbp, Dnajb1. Для подтверждения обнаруженных транскрипционных сдвигов был проведен ПЦР анализ экспрессии наиболее измененных генов. Для 5 из 6 тестируемых генов изменения оказались достоверными и соответствовали данным по чипам Affymetrix.
Таким образом, в условиях длительного КП у мышей C57Bl6/J отмечается «эктопическое» повышение экспрессии генов рецепторов, связанных с G-белками — обонятельных и вомероназальных рецепторов в легочной ткани. Эти рецепторы, согласно литературным данным, могут выполнять функции местной хеморецепции [2, 3], а также участвовать в регуляции работы мускулатуры воздухопроводящих путей [4]. Кроме этого в условиях космического полета полёта значимо снизился уровень экспрессии генов белков теплового шока (Dnajb1, Hspa1a и Hsph1), генов-регуляторов циркадного ритма (Dbp и Nr1d1). Одновременно отмечено повышение экспрессии генов, участвующих в иммунном ответе и регуляции дифференцировки иммунокомпетентных клеток (Ighv8-5).
