零重力遗传学试验首获成功
时间:2017-12-08

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  经过160次美国宇航局的零重力飞机的俯冲,研究人员终于获得了能够在太空进行基因测序的第一个证据。

  美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的遗传学家Andrew Feinberg和Lindsay Rizzardi对美国航空航天局的重力降低型飞机进行了相关的基因测试,这种飞机也被称为呕吐彗星,这种飞行器起抛物线作用,从而模拟了太空失重的现象。第一秒感觉就像天堂,费恩伯格说我完全爱上了它。

  研究人员在零重力下测试了两种重要的工具来帮助长期储存遗传物质;另一种是小型便携式基因测序仪。

  例如,在太空中,为了长时间存放样品,需要吸取一层离心的血液,并将其置于另一个容器中,在零重力下完成这项工作。不要溅出任何液体真的很困难。

  Feinberg和Rizzardi在飞行测试中尝试了三种移液方法。

  美国国家航空航天局提出的第一种方法是使用带塑料管的长针将样品转移到新的容器中,但这种方法很难长时间维持。

  第二种方法使用标准的血清移液管,但是这些移液管相对于样品管的宽度破坏了液体的表面张力,使得液体可以从容器的外壁逸出。 Rizzardi还指出,这种方法也形成了一个泡沫,在零重力条件下难以去除。

  第三种方法最适合正位移移液器。研究人员使用移液管内的小活塞与样品直接接触,以确保没有空气进入。这种方法的秘诀在于移液管的尖端应该足够小,以免损坏表面张力,从而不允许液体从管壁逸出。

  我们不知道如何做到这一点。费恩伯格说,但它确实有效。

  Feinberg和Rizzardi还测试了一种名为Minion仪器的小型基因测序仪,他们的同事之一将两人带到了飞机上。

  纽约市威尔康奈尔医学院的遗传学家克里斯托弗·梅森(Christopher Mason)回忆说:我说过,如果你们想上天堂,你们可以带我们看一下MinION吗?

  在这个实验中,研究人员用MinION成功测序了一小部分DNA。美国国家航空航天局的同事梅森现在计划在2016年初向国际空间站(ISS)发送一个“离子”号。

  费恩伯格和梅森是美国宇航局双子星计划的10个项目负责人之一,这个研究项目密切跟踪双胞胎宇航员马克·凯利和斯科特·凯利之间的生物变化。斯科特目前在国际空间站,并与他在一起,定期向当地的研究人员返回生物样本,以便与地球上的兄弟们比较他的分歧。

  费因伯格指出,测试这些技术的原因之一是弄清宇航员是否可以在太空飞行的长远未来中对其DNA进行测序。我们真的要感谢美国宇航局允许我们进行这样的实验。他说他们是很好奇的人。他们真的想知道一切。 (赵西喜)

  中国科学通报(2015-10-15第2版国际)

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  自然报告(英文)