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星际生物实验将人类太空旅行援助

Rocket going into space photo

如果人类是生活在外太空多年的时间,重要的是要了解如何在和自己的身体的微生物受到空间条件的影响。人类也难以执行基本任务的时候最感谢微重力的空间和必须穿防护装备,他们从星际辐射保护他们。但怎么做微生物作用而形成的经验,这些影响是不存在在地球上?

上周六,二月15,2020年,美国宇航局的火箭和航天器被发射沃洛普斯飞行中心在弗吉尼亚州携带的细菌和噬菌体的管子,病毒细菌上的猎物。他们现在都在他们的方式向国际空间站(ISS),试图回答一些问题。 


教授vatsān拉曼

科学家在生物化学的188bet体育网址的部门都希望通过送他们到地球的轨道,我们可以更多地了解微生物如何应对太空之中。在长期和商业太空旅行是可能为未来做准备,研究人员说,这是越来越重要的,了解和对人类的细菌如何 - 健康许多重要的 - 在ESTA环境功能,说: vatsan拉曼,生物化学教授。

使用由所述研究者的协议精心制作的,在国际空间站宇航员将执行一系列的实验来测试对微生物,如微重力和辐射的空间条件的最简单的影响,以及对他们之间的相互作用。

而细菌和噬菌体有无驻留在之前因为他们在人类和其他生物,尚未有188bet体育网址在空间发生影响许多复杂的实验中在太空中。球队的188bet体育网址的实验 - 由美国支持国防威胁降低局(DTRA) - 可能是一些最复杂的生物化学和微生物学工作的空间做过。

“我们感兴趣的是如何间在地球上与太空生物学进行广泛的差异,我们选择了工作随e。大肠杆菌的细菌和感染他们,因为他们是测试的最简单的事情,“拉曼解释了噬菌体。 “有什么令人惊讶的是没有很多的空间进行控制实验证明,也可以在地球上复制数据,并允许我们做比较。”

Phil Huss (right) and Chutikarn Chitboonthavisuk in the Raman Lab
菲尔·胡斯(右)和在实验室chutikarn chitboonthavisuk制定了拉曼
实验的细节可以执行国际空间站上的一名宇航员。
由罗宾·戴维斯的照片。 

实验将包括暴露于空间的条件的唯一的铝管的细菌,噬菌体只,和两个用于不同的时间段的混合。虽然看似简单,两名研究生在拉曼微生物实验室菲尔 - 胡斯和chutikarn chitboonthavisuk - 合作开发实验证明,处理好的做地球科学之外的许多制约因素。

“每个孩子都想成为一名宇航员,正确的,所以送样进入太空,是在发射是退而求其次,说:”胡斯。 “这是一个新的领域,我们知道得很少,尤其是在微生物相互作用的方面,所以这是令人兴奋的开始测试这种情况。”

他们工作一丝不苟记录测试和实验的每一个环节,一个叫铑科学NASA公司,帮助用这种工作的合作。他们还准备将样品送到推出即走遍网站,然后进入空间和进行质量测试的权利,直到控制发射。

“我从来没有想过我会像这样,我们得到这样做在科学空间,一期工程将涉及”说chitboonthavisuk。 “这将是有趣的,看看结果当微生物被暴露因素,这里不存在地球上。”

在辐射方面,在空间经历了比辐射经历了地球上很难复制可能不同。生物化学教授 迈克尔·考克斯,在这个项目上的合作者,研究 辐射对细菌DNA的影响.

“我们想弄清楚如果有什么不同的那里,辐射辐射之间到这里,”解释考克斯。 “这是一个从像我们在这里体验到的X射线的不同。这些都是很原子以接近光的速度和他们中的很多旅行是氢原子,基本上所谓的宇宙射线,以及难以复制地球上“。

Patch designed for this mission
那支队伍有一个补丁每个任务的代表。 chutikarn
拉曼实验室chitboonthavisuk设计的这一个。

卫生组织在小区的水分子的相互作用的辐射,产生所谓的活性氧物质,其可以与蛋白反应,DNA和在细胞中并导致损坏的其它分子,突变如。绝大多数这些突变是良性或致命要么到微生物。然而,一些突变让他们有可能成为辐射更耐和茁壮成长。

微重力,地球近轨道的弱重力,也可以为作用于噬菌体和细菌的新的压力。噬菌体尤其是他们不追求自己的细菌宿主。相反,他们的随机运动导致他们正好碰上细菌细胞。然而,在微重力该运动将是困难的,因为噬菌体漂浮。

真正的工作 - 将利用从考克斯和生物化学合作者的实验室知识和技能 迈克尔·苏斯曼  - 开始时,样品返回地球。研究人员热衷于分析微生物的不同方面和数据进行比较,在地球上做过实验。他们的实验将允许他们比较多快或慢的微生物生长和互动,而其他测试将比较新陈代谢,遗传物质和细胞,看看他们是过程影响其他多种。

深测序的微生物的DNA,它提供了遗传密码的高解像度照片,研究人员可以寻找那些有经验的辐射和那些没有差异。研究人员将使用简单过去的技术,称为质谱,发现基于分子量的蛋白质分子身份的方法。这也将让他们去寻找修饰可能发生。


照片从弗吉尼亚州发射升空。照片由卫生纸厂
铑的科学。 

 

而在DNA或其他细胞力学小的变化是最容易,如果噬菌体他们想知道,在一个罕见的例子,将获得一个新的功能。也许这可能在某种程度上被突变即允许它感染更宽范围E的。大肠杆菌菌株的不仅仅是空间,它的陪同英寸随着抗生素耐药性细菌的兴起,研究人员转向噬菌体 作为一个可能的替代调查.

无论调查结果,希望研究人员突破界限他们的科学工作这是可能在太空中执行的实验。美国宇航局和其他组织的设想太空旅行的越来越多,微生物将如何在ESTA环境必不可少的表现,成为理解,因为它们在这样的人的健康具有重要作用。

“现在只是我们试图回答188bet体育网址微生物学,我们怎么知道这么好,理解作品ESTA好奇的问题非地球般的条件,”拉曼说。 “我们期望的教训从这项研究将帮助我们设计理解和长期空间应用微生物群落。”


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故事最初写成新闻稿大学通信。 看到原来在这里。 

拍摄者: 
罗宾·戴维斯和NASA照片插图