NASA se snažila porozumět více o mikrobech pocházejících z vesmíru a zahájila program známý jako Genes in Space-3 - společné úsilí, které připraví, sekvenuje a identifikuje neznámé organismy zcela z vesmíru. Pro ty, kteří by si mohli myslet, že to zní hodně jako film Život - kde astronauti oživují mimozemský organismus na Mezinárodní vesmírné stanici a všichni umírají! - buďte ujištěni, toto není nastavení pro nějaký horor.
Ve skutečnosti jde o vývoj měnící hru, který staví na nedávných úspěších, kdy DNA byla poprvé syntetizována astronautem NASA Kate Rubinem na palubě Mezinárodní vesmírné stanice v roce 2016. V budoucnosti program Genes in Space-3 umožní astronautům na palubě ISS sbírat vzorky mikrobů a studovat je interně, místo aby je museli posílat zpět na Zemi k analýze.
Předchozí experimenty provedené Rubinem, které byly součástí výzkumu Biomolecule Sequencer, se snažily prokázat, že sekvenování DNA je možné na oběžné dráze. Genes in Space-3 se snaží stavět na tom vytvořením procesu přípravy vzorků DNA, který by posádkám ISS umožnil identifikovat mikroby, sledovat zdraví posádky a pomáhat při hledání života založeného na DNA jinde ve Sluneční soustavě.
Jak Sarah Wallace - mikrobiologka NASA a hlavní řešitel projektu (PI) v Johnson Space Center - uvedla v nedávné tiskové zprávě:
"Měli jsme kontaminaci v částech stanice, kde byly vidět houby rostoucí nebo biomateriál byl vytažen z ucpané vodorysky, ale nemáme ponětí, co to je, dokud se vzorek nevrátí zpět do laboratoře." Na ISS můžeme pravidelně dezinfikovat dezinfekční prostředky, ale jak se přesouváme za nízkou oběžnou dráhu Země, kde je schopnost doplňování méně častá, je velmi důležité vědět, co dezinfikovat nebo ne. ““
Tento projekt, vyvinutý ve spolupráci NASA Johnson Space Center a Boeing (a sponzorovaný ISS National Lab), spojuje dva dříve molekulárně biologické nástroje testované v kosmickém letu. Za prvé, existuje miniPCR, zařízení, které kopíruje cílené kousky DNA v procesu známém jako polymerázová řetězová reakce (PCR) k vytvoření tisíců kopií.
Toto zařízení bylo vyvinuto jako součást studentské soutěže Genes in Space a bylo úspěšně testováno na palubě ISS během experimentu Genes in Space-1. Tento experiment, který probíhal od září do března 2016, se pokusil otestovat, zda změny DNA a oslabení imunitního systému (k nimž dochází během kosmického letu), jsou ve skutečnosti spojeny.
Tento test bude následovat letos v létě experimentem Genes in Space-2. Tento experiment, který běží od dubna do září, měří, jak vesmírný let ovlivňuje telomery - ochranné čepice na našich chromozomech, které jsou spojeny s kardiovaskulárními chorobami a rakovinami.
Minion je zatím ruční zařízení vyvinuté společností Oxford Nanopore Technologies. Tato technologie, která je schopna analyzovat sekvence DNA a RNA, umožňuje rychlou analýzu, která je také přenosná a škálovatelná. To již bylo použito zde na Zemi a bylo úspěšně testováno na palubě ISS v rámci šetření Biomolecule Sequencer na začátku tohoto roku.
V kombinaci s některými dalšími enzymy, které demonstrují amplifikaci DNA, umožní experiment Genes in Space-3 astronautům přivést laboratoř do mikroorganismů, nikoli naopak. Bude to zahrnovat členy posádky, kteří shromažďují vzorky z vesmírné stanice a poté je kultivují na palubě orbitální laboratoře. Vzorky pak budou připraveny pro sekvenování pomocí miniPCR a sekvenovány a identifikovány pomocí MinION.
Jak vysvětlila mikrobiologička a projektantka Sarah Stahl, posádkám to umožní bojovat proti šíření infekčních chorob a bakterií. "ISS je velmi čistý," řekla. "Najdeme spoustu lidských mikroorganismů - mnoho běžných bakterií, jako je." Stafylokok a Bacil a různé typy známých hub Aspergillus a plísně Penicillium.”
Kromě možnosti diagnostikovat nemoci a infekce v reálném čase umožní experiment nový a vzrušující výzkum na palubě ISS. To by mohlo zahrnovat identifikaci života založeného na DNA na jiných planetách, jejichž vzorky by se pomocí sondy vrátily do ISS. Kromě toho, pokud se mikroby a slepice nacházejí ve vesmíru, mohou být vráceny do ISS pro rychlou analýzu.
Další výhodou programu bude, že vědci na Zemi budou mít přístup k experimentům probíhajícím na palubě ISS v reálném čase. A vědci zde na Zemi budou také těžit z používaných nástrojů, které umožní levné a efektivní způsoby diagnostikování virů, zejména v částech světa, kde není možný přístup do laboratoře.
Vývoj systémů a nástrojů pro použití ve vesmíru - prostředí, které obvykle nepřispívá k pozemským technologiím - nabízí znovu aplikace, které jdou daleko za hranice vesmíru. A v nadcházejících letech by genetický výzkum založený na ISS mohl pomoci při probíhajícím hledání mimozemského života a také poskytnout nové vhledy do teorií, jako je panspermie (tj. Vesmír, který je nasazen životem komety, asteroidy a planetoidy).
Nezapomeňte si užít toto video s názvem „Kosmické parkoviště“ s laskavým svolením Johnson Space Center NASA:
