基因计划|基因剪“亮相”太空( 二 )


“成为太空六号基因计划的一员是我职业生涯的亮点 。”Rommel告诉采访人员,“我亲眼看到,当学生的创新想法得到学术界、工业界和NASA的支持后,可以取得多大的成就 。团队的专业知识也使学生能够在地球之外进行高质量、复杂的科学研究 。”
创造无数第一的高中生竞赛
太空六号基因计划实际上是“太空基因”计划的一部分 。
波音公司和MiniPCR生物公司合作开展的“太空基因”计划始于2015年,是一项免费的高中生科学竞赛,国际空间站美国国家实验室和新英格兰生物实验室等为该项目提供了支持 。
参赛学生可以为国际空间站设计DNA实验 。太空一号基因计划是由首个获胜者Anna-Sophia Bogaraev设计的,而太空六号基因计划是由明尼苏达州的高中生团队设计的,他们在2018年的竞赛中获胜 。
太空一号基因计划实现了在太空中聚合酶链反应首次使用miniPCR热循环扩增DNA,随后研究人员首次使用MinION设备测序DNA 。
太空三号基因计划结合了这两项成果,在微重力下完成了微生物鉴定过程,这是首次在空间站完成完整样本测序 。在太空中识别微生物可以帮助宇航员实时诊断和治疗疾病,也有助于识别其他天体上以DNA为基础的生命 。太空三号基因计划首先采集微生物样本,进行聚合酶链反应扩增,然后进行测序和鉴定 。培养皿被置于空间站的不同表面 。大约1周后,NASA宇航员 Peggy Whitson将培养皿中菌落的细胞转移到微型试管中,这在太空中是前所未有的 。成功收集到这些细胞后,Whitson分离了DNA并为测序做好准备,最终鉴定了是否存在未知生物体 。
【基因计划|基因剪“亮相”太空】“在技术方面,太空六号基因计划利用了太空一号和三号基因计划开发的技术,但增加了在太空转化和编辑活细胞的额外步骤 。”Gleason说,未来,研究人员将改进这种新方法,以更好地模拟电离辐射造成的复杂DNA损伤 。这项技术还可以作为研究与长期空间接触和探索有关的许多其他分子生物学课题的基础 。

推荐阅读