Kesan simulasi mikrograviti terhadap profil pengekspresan gen dan fenotip biologi Caenorhabditis elegans

Abstract

Beberapa kajian angkasa lepas jangka masa panjang untuk Caenorhabditis elegans pelbagai generasi telah menunjukkan perubahan pengekspresan gen untuk aspek kelanjutan usia, pembaikpulihan DNA serta gerak alih. Namun, kebolehulangan kajian terdahulu ini adalah sukar dan terhad disebabkan kosnya yang tinggi. Selain itu, C. elegans pelbagai generasi yang diguna dalam kajian terdahulu menyebabkan campuran profil pengekspresan gen, di mana profil pengekspresan gen C. elegans telah dilaporkan berbeza untuk setiap peringkat hidup. Penggunaan medium kultur yang berbeza juga menyebabkan perbezaan dalam profil pengekspresan gen dan fenotip biologi C. elegans. Kajian ini bertujuan untuk mengenalpasti kesan simulasi mikrograviti terhadap profil pengekspresan gen dan fenotip biologi C. elegans generasi tunggal yang dikultur menggunakan dua medium kultur yang berbeza. Random Positioning Machine (RPM) telah digunakan untuk mensimulasikan mikrograviti terhadap C. elegans selama 52 hingga 54 jam. Profil pengekspresan gen dianalisis dengan Affymetrix GeneChip® C. elegans 1.0 ST Array. Untuk cacing yang dikultur atas Nematode Growth Medium (NGM), hanya satu gen (R01H2.2) menunjukkan penurunan pengekspresan, manakala untuk cacing yang dikultur dalam C. elegans Maintenance Medium (CeMM), lapan gen menunjukkan perubahan pengekspresan; peningkatan pengekspresan pada enam gen dan penurunan pengekspresan pada dua gen. Lima gen yang menunjukkan peningkatan pengekspresan (C07E3.15, C34H3.21, C32D5.16, F35H8.9 and C34F11.17) merupakan gen yang mengekod RNA bukan pengekodan. Dari segi fenotip biologi C. elegans, cacing yang didedahkan kepada simulasi mikrograviti mengalami perubahan minimum daripada segi jangka hayat, pergerakan dan keupayaan pembiakan apabila dibandingkan dengan cacing kumpulan kawalan tanah. Sebagai rumusan, C. elegans generasi tunggal yang mengalami simulasi mikrograviti hanya mengalami perubahan yang minimum untuk profil pengekspresan gen serta fenotip biologi. Namun demikian, pendedahan C. elegans terhadap mikrograviti telah menyebabkan peningkatan pengekspresan gen RNA bukan pengekodan yang mungkin memainkan peranan epigenetik dalam pengawalaturan perubahan pada aspek kelanjutan usia, pembaikpulihan DNA serta gerak alih untuk cacing di angkasa lepas.