Исследователи Института цитологии и генетики СО РАН изучили последствия воздействия электромагнитных волн ТГц диапазона на бактерии E. coli на молекулярно-генетическом и клеточном уровнях.
Генерация и применение терагерцового электромагнитного излучения стало быстро развиваться с конца прошлого века. Естественное излучение этого диапазона почти полностью поглощается атмосферой, и его влияние на земные организмы малоизучено.
Именно поэтому генетические и прочие биологические исследования крайне важны для адекватной оценки биобезопасности технологий, основанных на терагерцовом излучении.
Коллектив ФИЦ ИЦиГ СО РАН и ИЯФ СО РАН проводит именно такую работу. Ученые подвергают живые системы различного уровня организации воздействию мощного терагерцового излучения, а затем оценивают, какие изменения это вызвало в системах, контролируемых геномом.
В ходе одного из таких исследований выяснилось, что в результате воздействия терагерцового излучения у кишечной палочки меняется активность систем генов, которые связаны с агрегацией клеток, клеточной подвижностью, подавляется деление клеток, по-другому ведут себя клеточные мембраны.
Эксперименты на Новосибирском лазере на свободных электрона излучения длились около года и включали в себя несколько сеансов облучения клеток по 15 минут.
«Для проведения биологических исследований с использованием терагерцового излучения лазера на свободных электронах оборудована специальная экспериментальная станция, которая позволяет проводить работы с живыми объектами. Оборудование рабочей станции позволяет регулировать и контролировать интенсивность, и равномерность облучения биологических образцов, а также их температуру — с точностью до нескольких сотых градуса. Все это обеспечивает повторяемость экспериментов с живыми объектами. Сотрудничество с Институтом цитологии и генетики СО РАН продолжается уже более 15 лет, и помимо E. coli, с помощью Новосибирского ЛСЭ изучаются и другие биологические объекты», — рассказал координатор работ пользователей Новосибирского ЛСЭ, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Василий Попик.
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Scientific Reports.