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宇航员在太空失重环境观察DNA自我修复

新发表的一份研究宣布了第一次在太空环境下进行CRISPR/Cas9基因编辑技术实验的结果。研究称,操作实验的宇航员通过可观测的实验技术,亲眼看到了DNA在太空失重的环境下也能自我修复。科学家希望将来使用基因编辑技术,修复人类在长途太空旅行中所遭受的基因损害。

宇航员在太空失重环境观察DNA自我修复太空中基因示意图。自从基因编辑技术诞生以后,科学家一直想了解太空环境究竟对这项技术有怎样的影响。在地球环境下,人体受到自然磁场的保护,来自外太空的辐射对人体几乎不会构成伤害;如果人类离开地球进行长途的太空旅行,很可能长达几个月甚至几年的时间待在太空环境下,那么太空辐射对人体的影响将很大,很可能对DNA造成伤害,从而危害健康。科学家认为基因编辑是修复DNA伤害的一个有效的方法。这次的实验为探索这个领域搭建了第一个平台。这项实验由位于马萨诸塞州的生命科学公司miniPCR bio和太空技术公司波音(Boeing)合作,由当时在国际空间站(ISS)内工作的宇航员于2019年操作完成。这份今年6月30日发表于《公共科学图书馆‧综合》(PLOS ONE)期刊上的研究报告,第一次汇报了这次实验的成果。宇航员在太空失重环境观察DNA自我修复研究称,在太空环境下,DNA也可以使用基因编辑工具进行切割,并能看到细胞的修复情况。这份研究报告的主要作者、miniPCR bio公司的创始人之一克莱夫斯(Sebastian Kraves)在写给Vice传媒的邮件中说,他们的项目组从2014年起就在准备这项实验相关的技术,现在终于获得成果。克莱夫斯说:“这项研究的一个亮点在于,宇航员使用基因编辑系统,以可控的方式触发对DNA的伤害,并针对DNA受损的地方观察其受损和修复的情况,这个过程体现为细胞颜色的变化这样一个可以直接观测的效果。”“这次的实验数据不足以确切地描述DNA在太空中如何修复的全面情况,但是,它建立了一个概念性的证明,展示了使用现代基因编辑工具、可控地修复DNA损伤是个可行的办法。”克莱夫斯说。克莱夫斯说“还要进行更多类似的、范围更广的研究,才能确切地回答细胞在太空环境下修复的整体情况到底和在地面环境下是否存在差异。”宇航员在太空失重环境观察DNA自我修复除了降低太空旅行对人体造成的伤害,科学家还希望未来基因编辑实验能够帮助发展其它前沿的技术,比如在长期的太空旅途中,在飞船上制造有用的蛋白或药物。研究报告说:“在太空中改变和制造有机体的技术,是一个重要的科研发展方向,将推动大量未来的研究。”

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