Căutând să înțeleagă mai multe despre microbii născuți în spațiu, NASA a inițiat un program cunoscut sub numele de Genes in Space-3 - un efort de colaborare care va pregăti, secvența și identificarea organismelor necunoscute, în întregime din spațiu. Pentru cei care ar putea crede că acest lucru sună foarte mult la film Viaţă - unde astronauții reînvie un organism extraterestru pe Stația Spațială Internațională și toată lumea moare! - fiți siguri, nu este setarea pentru un film horror.
În adevăr, reprezintă o dezvoltare care se schimbă în joc, care se bazează pe realizările recente, în care ADN-ul a fost sintetizat pentru prima dată de astronautul NASA, Kate Rubin, la bordul Stației Spațiale Internaționale în 2016. Privind în viitor, programul Genes in Space-3 va permite astronauților la bordul ISS să colecteze probe de microbi și să le studieze în casă, mai degrabă decât să le trimiți înapoi pe Pământ pentru analiză.
Experimentele anterioare efectuate de Rubin - care făceau parte din investigația de secvențiere Biomolecule - au urmărit să demonstreze că secvențarea ADN este posibilă într-o navă spațială orbitantă. Genes in Space-3 încearcă să se bazeze pe asta prin stabilirea unui proces de pregătire a mostrelor de ADN care ar permite echipajelor ISS să identifice microbi, să monitorizeze starea de sănătate a echipajului și să ajute la căutarea vieții pe bază de ADN în altă parte a sistemului solar.
După cum a spus Sarah Wallace - microbiolog NASA și investigatorul principal al proiectului (PI) la Johnson Space Center - într-un comunicat de presă recent:
„Am avut o contaminare în anumite părți ale stației unde s-au văzut ciuperci în creștere sau biomaterial a fost extras dintr-o linie de apă înfundată, dar nu știm ce este până când eșantionul va reveni la laborator. Pe ISS, putem aproviziona în mod regulat cu dezinfectanți, dar pe măsură ce trecem dincolo de orbita Pământului scăzut, unde capacitatea de aprovizionare este mai puțin frecventă, știind ce să dezinfectăm sau nu devine foarte important. "
Dezvoltat în parteneriat de Johnson Space Center și Boeing de la NASA (și sponsorizat de ISS National Lab), acest proiect reunește două instrumente de biologie moleculară testate anterior în spațiu. În primul rând, există miniPCR, un dispozitiv care copiază bucăți de ADN țintite într-un proces cunoscut sub numele de Polimerază Chain Reaction (PCR) pentru a crea mii de copii.
Acest dispozitiv a fost dezvoltat ca parte a genelor proiectate de studenți în competiția spațială și a fost testat cu succes la ISS în timpul experimentului Genes in Space-1. În perioada septembrie - martie 2016, acest experiment a căutat să testeze dacă modificările aduse ADN-ului și slăbirea sistemului imunitar (ambele se întâmplă în timpul zborului spațial) sunt de fapt legate.
Acest test va fi urmărit în această vară cu experimentul Genes in Space-2. În perioada aprilie-septembrie, acest experiment va măsura modul în care fluxul spațial afectează telomerele - capacele protectoare ale cromozomilor noștri asociați cu boli cardiovasculare și cancere.
Între timp, MinION este un dispozitiv portabil dezvoltat de Oxford Nanopore Technologies. Capabilă să analizeze secvențele ADN și ARN, această tehnologie permite o analiză rapidă care este, de asemenea, portabilă și scalabilă. Acesta a fost deja utilizat aici pe Pământ și a fost testat cu succes la ISS ca parte a anchetei Biomolecule Sequencer la începutul acestui an.
Combinate cu unele enzime suplimentare pentru a demonstra amplificarea ADN-ului, experimentul Genes in Space-3 va permite astronauților să aducă laboratorul la microorganisme, mai degrabă decât invers. Aceasta va consta în membrii echipajului care colectează eșantioane din interiorul stației spațiale și apoi le cultură la bordul laboratorului de orbitare. Probele vor fi apoi pregătite pentru secvențiere folosind miniPCR și secvențiate și identificate folosind MinION.
După cum a explicat Sarah Stahl, un microbiolog și om de știință de proiect, acest lucru va permite echipajelor să combată răspândirea bolilor infecțioase și a bacteriilor. "ISS este foarte curat", a spus ea. Găsim o mulțime de microorganisme asociate omului - o mulțime de bacterii comune, cum ar fi Stafilococ și bacil și diferite tipuri de ciuperci familiare ca Aspergillus și Penicillium.”
Pe lângă posibilitatea de a diagnostica bolile și infecțiile în timp real, experimentul va permite cercetări noi și interesante la bordul ISS. Aceasta ar putea include identificarea vieții bazate pe ADN pe alte planete, ale căror probe vor fi returnate la ISS prin sondă. În plus, dacă microbii de găină și găină plutesc în spațiu, aceștia ar putea fi returnați la ISS pentru analize rapide.
Un alt beneficiu al programului va veni din partea oamenilor de știință de pe Pământ, care pot accesa experimentele care au loc la bordul ISS în timp real. Și oamenii de știință de pe Pământ vor beneficia, de asemenea, de instrumentele folosite, ceea ce va permite modalități ieftine și eficiente de a diagnostica viruși, în special în anumite părți ale lumii unde accesul la un laborator nu este posibil.
Încă o dată, dezvoltarea sistemelor și instrumentelor destinate utilizării în spațiu - un mediu care nu este în mod tipic favorabil tehnologiilor bazate pe Pământ - oferă aplicații care depășesc cu mult deplasările spațiale. Și în următorii ani, cercetările genetice bazate pe ISS ar putea ajuta în căutarea continuă a vieții extraterestre, precum și să ofere noi perspective asupra teoriilor precum panspermia (adică cosmosul fiind însămânțat cu viața de comete, asteroizi și planetoizi).
Asigurați-vă că vă puteți bucura de acest videoclip intitulat „Cosmic Carpool”, prin amabilitatea Centrului Spațial Johnson al NASA:
