Желећи да разуме више о микроби рођеним у свемиру, НАСА је покренула програм познат као Гени у свемиру-3 - колаборативни напор који ће припремити, секвенцирати и идентификовати непознате организме, у потпуности из свемира. За оне који можда мисле да ово звучи јако слично филму Живот - где астронаути оживљавају ванземаљски организам на Међународној свемирској станици и сви умиру! - будите сигурни, ово није поставка за неки хорор филм.
Истина, представља развој који се мења у игри који се надограђује на недавна достигнућа, где је ДНК први пут синтетизовала НАСА астронаутка Кејт Рубин на међународној свемирској станици 2016. Гледајући унапред, програм Генес ин Спаце-3 омогућиће астронаутима да се укрцају на ИСС да сакупљају узорке микроба и проучавају их унутра, уместо да их шаљу на Земљу на анализу.
Претходни експерименти које је извео Рубин - који су били део истраживања биомолекула секвенци - желели су да покажу да је ДНК секвенција изводљива у орбити за свемирски брод. Гени у свемиру-3 то желе надоградити успостављањем процеса припреме ДНК узорка који ће омогућити ИСС посадама да идентификују микробе, прате здравље посаде и помогну у потрази за животом заснованим на ДНК другде у Сунчевом систему.
Како је Сарах Валлаце - НАСА микробиолог и главни истраживач пројекта (ПИ) у Свемирском центру Јохнсон - рекла у недавном саопштењу за штампу:
„Имали смо контаминацију у деловима станице где су гљиве рађене или је биоматеријал извучен из зачепљене водене линије, али немамо појма шта је све док се узорак не врати у лабораторију. На ИСС-у можемо редовно достављати дезинфекциона средства, али како се крећемо даље од орбите ниске Земље где је способност поновног снабдевања ређе, знајући шта дезинфиковати или не постаје веома важно. "
Овај пројекат, развијен у партнерству НАСА-иног свемирског центра Јохнсон и Боеинг-а (и спонзорисан од Националне лабораторије ИСС), обједињује два претходно тестирана свемирска летења алата за молекуларну биологију. Прво, ту је миниПЦР, уређај који копира циљане делове ДНК у процесу познатом као полимеразна ланчана реакција (ПЦР) да би створио хиљаде примерака.
Овај уређај је развијен као део такмичења гена у свемиру дизајниран за студенте и успешно је тестиран на ИСС-у током експеримента Генес ин Спаце-1. Почевши од септембра до марта 2016. године, овај експеримент је желео да провери да ли су измене ДНК и слабљење имунолошког система (оба се догађају током свемирског лета) у ствари повезане.
Ово тестирање биће праћено овог лета експериментом Генес ин Спаце-2. Од априла до септембра, овај експеримент ће мерити како свемирски лет утиче на теломере - заштитне капице на нашим хромозомима које су повезане са кардиоваскуларним болестима и карциномом.
МинИОН је, у међувремену, ручни уређај који је развила компанија Окфорд Нанопоре Тецхнологиес. Захваљујући анализи ДНК и РНА секвенце, ова технологија омогућава брзу анализу која је такође преносива и скалабилна. Већ се користи овде на Земљи и успешно је тестиран на ИСС-у као део истраге биомолекула секвенци раније ове године.
У комбинацији са неким додатним ензимима за демонстрацију амплификације ДНА, експеримент Генес ин Спаце-3 ће астронаутима омогућити да лабораторију доведу до микроорганизама, а не обрнуто. Састојиће се од чланова посаде који скупљају узорке из свемирске станице и потом их култивирају у орбити за орбитирање. Узорци ће затим бити припремљени за секвенцирање користећи миниПЦР и секвенционирани и идентификовани користећи МинИОН.
Како је објаснила Сарах Стахл, микробиологиња и научница на пројекту, ово ће омогућити посадама да се боре против ширења заразних болести и бактерија. "ИСС је врло чист", рекла је. „Проналазимо пуно микроорганизама повезаних са људима - пуно уобичајених бактерија као што су Стафилокок и Бациллус и различите врсте познатих гљива попут Аспергиллус и Пенициллиум.”
Поред тога што ће моћи да се дијагностицирају болести и инфекције у реалном времену, експеримент ће омогућити и нова и узбудљива истраживања на ИСС-у. Ово би могло укључивати идентификацију ДНК заснованог на другим планетима, чији ће се узорци вратити сондом. Поред тога, уколико се пронађу микроби и кокоши који лебде у свемиру, могу се брзо вратити на ИСС.
Још једна корист програма биће од научника са Земље који ће моћи да приступе експериментима који се налазе на ИСС-у у реалном времену. И научници овде на Земљи ће такође имати користи од алата који се користе, који ће омогућити јефтине и ефикасне начине дијагностицирања вируса, посебно у деловима света где приступ лабораторији није могућ.
Још једном, развој система и алата за употребу у свемиру - окружењу које обично није погодно за технологије засноване на Земљи - нуди апликације које надилазе свемирско путовање. И у наредним годинама генетска истраживања заснована на ИСС-у могла би помоћи у трајној потрази за изванземаљским животом, као и пружити нове увиде у теорије попут панспермије (тј. Космоса који животом посеју комети, астероиди и планетоиди).
Обавезно уживајте у овом видеу под називом „Козмички аутопут“, из љубазности НАСА-иног свемирског центра Јохнсон:
