首次太空 DNA 測序或於今年夏季進行

病毒學家出身的宇航員凱特·魯賓斯本月將前往國際空間站,監測超過 250 項實驗,包括基因測序

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當凱特·魯賓斯在 2009 年收到 NASA 的回覆時,她用宇航服換下了潔淨服。魯賓斯是一位訓練有素的病毒學家,是美國國家航空航天局選出的第 20 批宇航員之一,她準備本月首次前往國際空間站。自從被選中以來,她關閉了位於馬薩諸塞州劍橋市懷特海生物醫學研究所的實驗室,並接受了廣泛的太空訓練,包括長時間的水下訓練和軍事飛行員課程。在國際空間站上,魯賓斯將負責進行和監測來自世界各地研究人員的 250 多項實驗,其中包括一項關於在微重力環境下進行 DNA 測序的機制的研究——約翰·霍普金斯大學的研究人員去年秋天在一架拋物線飛行飛機上首次成功完成了這項壯舉。魯賓斯最近接受了大眾科學的採訪,談論了她即將到來的太空之旅,這次旅行將持續大約四個月。

宇航員是分子生物學家的情況是否罕見?

NASA 過去曾有過生物化學家。科學家-宇航員實際上是從阿波羅時代開始的,當時他們開始引入地質學家。最近,人們越來越關注生物學和分子生物學研究。到目前為止,我一直在努力升級我們的通風櫥,我們在空間站上進行生物學實驗。現在我們有能力為任何涉及活生物體的實驗維持無菌環境。


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您將在那裡進行任何自己的研究嗎?

我在地面上的研究重點是天花、埃博拉和病毒基因組學。出於顯而易見的原因,我們不會將埃博拉帶到空間站。但是,我使用危險病原體所做的工作有助於您在困難和高壓的情況下集中注意力並保持冷靜。

您最喜歡的機載實驗之一是什麼?

我們正在嘗試瞭解的一件事是 DNA 測序技術在微重力環境中的工作原理。這對我來說真的很酷,因為非常小的行動式測序裝置也在現場使用——例如,在猴痘爆發期間。他們在偏遠地區醫療中心使用的那種技術與您可能開始為火星或深空探索儀器設計的那種技術相同。對於 NASA 來說,真正關鍵的問題是這些裝置是否可以檢測到宇宙中生命的跡象。

那麼您將進行首次太空基因測序嗎?

我希望如此,如果一切順利的話。實驗的第一部分更多是技術開發:看看這種測序技術在微重力環境中的表現如何。我們不知道是否會形成氣泡,也不知道沒有重力的情況下測序反應將如何進行。第二部分是,太空中的 DNA 會發生什麼?在國際空間站上對 DNA 進行測序將使 NASA 能夠即時瞭解太空中的遺傳物質會發生什麼,而不是檢視發射前 DNA 的快照和發射後 DNA 的另一個快照並填補空白。我們還可以檢視輻射、睡眠變化等引起的基因組表觀遺傳修飾。

您學到了哪些從未預料到的東西?

如何拆卸和更換噴氣發動機。

大眾科學 Magazine Vol 314 Issue 6本文最初以“實驗室技術崗位空缺:地球上方 249 英里”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第 314 卷第 6 期(),第 17 頁
doi:10.1038/scientificamerican0616-17
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