NASA成功实现首次空间DNA测序

来源:仪器GO 作者:郭世杰 王海名 2018-08-20 17:42

美国国家航空航天局(NASA)网站2016年8月30日报道,NASA航天员Kate Rubins在国际空间站(ISS)上利用MinION微型测序仪成功完成首次微重力条件下的DNA测序,这标志着人类已经迎来“在空间对活体生物进行基因测序”的新时代[1]。Kate Rubins表示,“我们现在开启了一个全新的科学领域——空间基因组学和系统生物学。”NASA科学家普遍认为这将是一项改变游戏规则的技术。

MinION是英国Oxford Nanopore公司推出的仅有U盘大小的小型基因测序仪,对震动不敏感,运行时也无需大量的电力,价格约为一千美元,一天能生成约1 G的数据。该系统在发布之后很快引起轰动,被视为基因组测序的未来。2015年9月,在经过一百多次抛物线飞行实验后,研究人员确认可以在空间中直接进行基因测序[2]。2016年7月18日,美国空间探索技术公司(SpaceX)公司的“龙”(Dragon)飞船发射升空,将MinION送抵ISS[3]。

为进行本次研究,研究团队同样将事先准备好的老鼠、病毒和细菌的DNA样本运至ISS,由具有分子生物学背景的Kate Rubins在空间利用MinION对DNA样本进行检测,而地面团队同步对相同样本进行测序。比较后发现,空间和地面的两种测序结果完美匹配。

新技术通过对微生物鉴定、疾病诊断、实时的基因组数据采集等方面的进行了改进,能够极大提升国际空间站上的生命科学研究水平,适用于空间飞行的DNA测序技术还可以集成到宇宙生物学探索任务中。空间DNA测序技术对未来执行造访火星等长期载人飞行任务的航天员来说,空间DNA测序技术是保护他们健康的重要工具。

项目主管、NASA微生物学家Sarah Castro-Wallace说:“下一步我们将直接在空间准备样本,然后进行基因测序。航天员将不仅能对已知的生物测序,还能在空间完成取样、准备样本和测序整个过程,最终或可识别出未知的地外生命。”(郭世杰,王海名)

摘自《科学仪器前瞻与实践 2018 年第 1 期》