Nowe badanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej poszerza geny zestawu narzędzi kosmicznych do eksperymentów z lotami kosmicznymi przez studentów

Od prawie dziesięciu lat program Genes in Space™ stawia przed uczniami wyzwanie polegające na opracowywaniu eksperymentów związanych z lotami kosmicznymi, w których wykorzystuje się biotechnologię, aby sprostać wyzwaniom związanym z lotami kosmicznymi. Program, założony przez Boeinga i miniPCRbio, opiera się na odrębnych instrumentach, których można używać indywidualnie lub w połączeniu ze sobą do prowadzenia badań naukowych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Aby zapewnić studentom naukowcom więcej opcji i rozszerzyć możliwości zestawu Space Genetics Kit, Boeing współpracuje z NASA i Narodowym Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej^® Rozpoczęcie badań na stacji kosmicznej w celu przetestowania protokołów, które mogłyby zostać wykorzystane jako podstawa przyszłych badań studenckich nad genami w kosmosie.

Dochodzenie będzie odbywało się na samolocie Northrop Grumman nr 20^y Misja ds. usług logistyki handlowej (NG-20). Zamiast wysyłać próbki do analizy w przestrzeń kosmiczną, dochodzenie koncentruje się na pobieraniu próbek bezpośrednio ze stacji kosmicznej, a następnie analizowaniu ich na orbicie.

W tym celu członkowie załogi stacji pobiorą próbki z systemu odzyskiwania wody (WRS) ISS i wykorzystają pokładowe instrumenty mikrobiologiczne do przeprowadzenia kompleksowej charakterystyki społeczności drobnoustrojów w WRS. Członkowie załogi będą używać miniPCR i MinION do ekstrakcji i sekwencjonowania DNA, a także przeglądarki fluorescencji, aby uzyskać pierwszy dokładny i pełny profil genomowy WRS.

Nigdy nie przeprowadzono prawdziwej oceny WRS. Zazwyczaj próbki są pobierane w kosmosie i wracane na Ziemię w celu analizy, co nie zapewnia prawdziwego opisu społeczności drobnoustrojów.

Sarah Wallace, mikrobiolog z NASA

Według Wallace’a w poprzednich badaniach tego zespołu stosowano wysoce ukierunkowane podejście do sekwencjonowania, ale niniejsze badanie ma na celu wykroczenie poza to. „W tym badaniu stosujemy prawdziwie metagenomiczne podejście, sekwencjonując wszelkie DNA, jakie możemy przechwycić” – powiedział Wallace.

W tym celu miniPCR pomoże zapewnić, że materiał ma postać rozpoznawalną przez sekwencer. Następnie przyrząd MinION zsekwencjonuje całe DNA w próbkach. „Ta metoda zapewni nam nowe narzędzie, które pozwoli nam zebrać jak najwięcej informacji” – powiedział Wallace. „Dlatego ta metoda zapewni nam wszystkie informacje na temat społeczności drobnoustrojów w różnych regionach WRS”.

Wallace twierdzi, że dochodzenie skoncentruje się na WRS, ponieważ zanim próbki wrócą na Ziemię, wykrytych zostanie tylko kilka organizmów, zwykle w większych ilościach, co nie jest dokładną charakterystyką. „Wiemy, że prawdopodobnie zaczynamy od bardzo zróżnicowanej społeczności drobnoustrojów, ale z biegiem czasu jedna lub dwie rzeczy rosną w workach zwrotnych z próbkami i w zasadzie przejmują kontrolę, a wszystkie inne organizmy zostają skonsumowane lub pokonane, a następnie umierają” – mówi. powiedział. „To naprawdę piękna nauka, ponieważ pomoże nam zrozumieć, co mamy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a także pomoże nam w informowaniu przyszłych systemów lotów kosmicznych, takich jak te używane na Księżycu i Marsie”.

„Studenci biorący udział w konkursie Genes in Space mają okazję znacząco przyczynić się do naszego zbiorowego zrozumienia biologii kosmicznej” – powiedział Scott Copeland z Boeinga, współzałożyciela Genes in Space. „Jesteśmy podekscytowani współpracą z NASA przy testowaniu dodatkowe protokoły, które można przedstawić studentom naukowym w konkursach.” Geny w przyszłej przestrzeni.

Ponadto Wallace twierdzi, że badania te umożliwią studentom zgłaszającym się do programu Genes in Space zaproponowanie nowych i odmiennych sposobów wykorzystania technologii miniPCR wykraczających poza tradycyjne amplifikacje. „Genetyka w kosmosie to dla studentów po prostu czysta nauka” – powiedziała. „To dochodzenie rozszerzy tę kwestię”.

Zgłoszenia do aktualnego konkursu Genes in Space można składać od 10 stycznia 2024 r.