NASA pyrkii ymmärtämään enemmän avaruudessa syntyneistä mikrobista. NASA on aloittanut Genes in Space-3 -nimisen ohjelman - yhteistyön, joka valmistaa, järjestää ja tunnistaa tuntemattomia organismeja kokonaan avaruudesta. Niille, jotka saattavat ajatella, että tämä kuulostaa paljon kuin elokuva elämä - missä astronautit elvyttävät vieraan organismin kansainvälisellä avaruusasemalla ja kaikki kuolevat! - voit olla varma, että tämä ei ole joidenkin kauhuelokuvien asennus.
Itse asiassa se edustaa pelinmuuttavaa kehitystä, joka perustuu viimeaikaisiin saavutuksiin, jolloin NASAn astronautti Kate Rubin syntetisoi ensin DNA: n kansainvälisellä avaruusasemalla vuonna 2016. Tulevaisuuden näkökulmasta Genes in Space-3 -ohjelma sallii astronauttien ISS: n aluksella. kerätä näytteitä mikrobeista ja tutkia niitä talossa, sen sijaan, että ne olisi lähetettävä takaisin maahan analysoitavaksi.
Aikaisemmilla Rubinin suorittamilla kokeilla, jotka olivat osa biomolekyylisekvenssitutkimusta, pyrittiin osoittamaan, että DNA-sekvensointi on mahdollista kiertävällä avaruusaluksella. Genes in Space-3: n tavoitteena on rakentaa tämä perustamalla DNA-näytteen valmistusprosessi, jonka avulla ISS-miehistöt voivat tunnistaa mikrobit, seurata miehistön terveyttä ja auttaa etsimään DNA-pohjaista elämää muualla aurinkokunnassa.
Kuten Sarah Wallace - NASA: n mikrobiologi ja hankkeen johtava tutkija Johnson Space Centerissä - sanoi äskettäisessä lehdistötiedotteessa:
”Meillä on ollut kontaminaatiota aseman osissa, joissa sienten nähtiin kasvavan tai biomateriaali on vedetty tukkeutuneesta vesiviivasta, mutta meillä ei ole aavistustakaan, mitä se on, ennen kuin näyte palaa takaisin laboratorioon. ISS: ssä voimme säännöllisesti toimittaa desinfiointiaineita uudestaan, mutta kun siirrymme matalan maan kiertoradan ulkopuolelle, missä täydennysmahdollisuudet ovat harvemmat, tieto siitä, mitä desinfioida tai ei, tulee erittäin tärkeäksi. "
NASA: n Johnson Space Centerin ja Boeingin yhteistyössä kehittämä (ja ISS: n kansallisen laboratorion tukema) hanke yhdistää kaksi aiemmin avaruuslennolla testattua molekyylibiologian työkalua. Ensinnäkin on miniPCR, laite, joka kopioi kohdennetut DNA-palat prosessissa, jota kutsutaan polymeraasiketjureaktioksi (PCR) tuhansien kopioiden luomiseksi.
Tämä laite kehitettiin osana opiskelijoiden suunnittelemaa Genes in Space -kilpailua, ja se testattiin menestyksekkäästi ISS: llä Genes in Space-1 -kokeen aikana. Syyskuusta 2016 maaliskuuhun 2016 kokeilulla yritettiin testata, ovatko DNA: n muutokset ja immuunijärjestelmän heikentyminen (molemmat tapahtuvat avaruuslennon aikana) tosiasiallisesti yhteydessä toisiinsa.
Tätä testiä seuraa kesällä Genes in Space-2 -kokeilulla. Huhtikuusta syyskuuhun kokeilu mittaa kuinka avaruuslento vaikuttaa telomeereihin - kromosomiemme suojakorkeihin, jotka liittyvät sydän- ja verisuonitauteihin ja syöpiin.
Sillä välin MinION on Oxford Nanopore Technologiesin kehittämä kädessä pidettävä laite. Tämän tekniikan avulla voidaan analysoida DNA- ja RNA-sekvenssejä nopeaan analyysiin, joka on myös kannettava ja skaalautuva. Sitä on jo käytetty täällä maan päällä, ja se on testattu menestyksekkäästi ISS: ssä osana Biomolekyylin sekvensseritutkimusta aiemmin tänä vuonna.
Yhdistettynä joihinkin lisäentsyymeihin osoittamaan DNA: n monistuminen, geenit Space-3 -kokeessa sallivat astronauttien viedä laboratorion mikro-organismeihin päinvastoin kuin mieluummin. Tämä koostuu miehistön jäsenistä, jotka keräävät näytteitä avaruusasemalta ja viljelevät niitä sitten kiertävällä laboratoriolla. Näytteet valmistetaan sitten sekvensointia varten käyttämällä miniPCR: tä ja sekvensoidaan ja tunnistetaan käyttämällä MinION: a.
Kuten mikrobiologi ja projektitieteilijä Sarah Stahl selitti, tämä antaa miehistöille mahdollisuuden torjua tartuntatautien ja bakteerien leviämistä. "ISS on erittäin puhdas", hän sanoi. ”Löydämme paljon ihmisiin liittyviä mikro-organismeja - paljon yleisiä bakteereja, kuten stafylokokki ja Basilli ja erityyppisiä tuttuja sieniä, kuten Aspergillus ja Penicillium.”
Sen lisäksi, että kokeilu pystytään diagnosoimaan sairauksia ja infektioita reaaliajassa, se mahdollistaa uuden ja mielenkiintoisen tutkimuksen ISS: llä. Tähän voisi kuulua DNA-pohjaisen elämän tunnistaminen muilla planeetoilla, joiden näytteet palautettaisiin ISS: ään koettimen kautta. Lisäksi, jos kanamikrobien havaitaan kelluvan avaruudessa, ne voidaan palauttaa ISS: ään nopeaa analyysiä varten.
Toinen ohjelman hyöty tulee siitä, että maapallolla toimivat tutkijat pääsevät pääsemään ISS: n aluksella tapahtuviin kokeisiin reaaliajassa. Ja tutkijat täällä maan päällä hyötyvät myös käytetyistä työkaluista, jotka antavat halpoja ja tehokkaita tapoja diagnosoida viruksia, etenkin niissä maailman osissa, joissa pääsy laboratorioon ei ole mahdollista.
Avaruuskäyttöön tarkoitettujen järjestelmien ja työkalujen kehittäminen - ympäristö, joka ei tyypillisesti edistä maapalloteknologiaa - tarjoaa jälleen sovelluksia, jotka ylittävät paljon avaruusmatkaa. Ja tulevina vuosina ISS-pohjainen geenitutkimus voisi auttaa jatkuvassa etsinnässä maan ulkopuolisesta elämästä, samoin kuin antaa uusia näkemyksiä teorioista, kuten panspermia (ts. Komeettojen, asteroidien ja planetoidien elämästä kosmokseen kylvetty kosmos).
Nauti varmasti tästä videosta, jonka otsikko on ”Kosminen Carpool”, NASA: n Johnson Space Centerin avustamana:
