Ученые впервые прочитали последовательности ДНК в космосе

Ученые впервые определили последовательности ДНК в космосе, на борту Международной космической станции. О своих исследованиях ученые сообщили в журнале Scientific Reports.

Астронавты Пегги Уитсон и Кейт Рубинс прочитали почти полные последовательности геномов кишечной палочки Escherichia coli, бактериофага лямбда, и митохондриальной ДНК домашней мыши. Позднее они провели полный цикл исследования микроорганизмов на МКС, начиная со сбора образцов, выращивания из них клеточных культур и заканчивая секвенированием ДНК.

По оценкам ученых, полет на Марс может продлиться от полутора до трех лет. За это время иммунитет космических путешественников, вероятнее всего, будет функционировать хуже, чем на Земле. В то же время, патогенность микроорганизмов в условиях невесомости может вырасти, может повыситься и устойчивость бактерий к антибиотикам. Учитывая время полета, мониторинг активности микроорганизмов придется проводить на борту космического корабля.

С помощью секвенирования ДНК можно решить сразу несколько задач: определить возбудителя болезни, выяснить, как мутирует та или иная бактерия или вирус, и как меняется видовое разнообразие микроорганизмов. Для экспериментов по чтению ДНК на МКС в прошлом году доставили портативный секвенатор MinION и образцы нуклеиновых кислот кишечной палочки, бактериофага лямбда и представителя млекопитающих - домовой мыши.

Часть образцов исследовали на Земле и проводили эксперименты по секвенированию параллельно в космосе и, для контроля, в Космическом центре имени Линдона Джонсона NASA в Хьюстоне под руководством Сары Кастро-Уоллас. С августа 2016 по январь 2017 года было проведено 18 экспериментов (девять на Земле и девять в космосе).

Исследователи сомневались, что чувствительная мембрана секвенатора хорошо перенесет транспортировку на космическую станцию. Тем не менее, прибор не потерял работоспособности. В результате исследователям на МКС удалось полностью определить геномы кишечной палочки и бактериофага, и на 97% - митохондриальный геном мыши.

В мае прошлого года астронавты NASA развернули на МКС экспериментальный надувной модуль ВEAM, предназначенный для проживания членов экипажа станции. Планируется, что испытания ВЕАМ будут проводиться на протяжении минимум двух лет. За это время астронавты оценят его способности защищать от радиации, сохранять температуру, а также противостоять ударам микрометеоритов, действию пыли и других факторов космической среды.