Микробиолог НАСА и главный исследователь Genes в Space-3 Сара Уоллес (слева), а также микробиолог Сара Стар (справа) рассматривают образец в лаборатории Космического центра им. Джонсона
Возможность идентифицировать микробы в реальном времени на борту МКС без отправки на Землю стала бы революционной для микробиологии и космических освоений. К счастью, группа Genes в Space-3 сделала это реальностью в этом году, когда ученые завершили первый этап отбора образцов на космической станции.
Умение распознавать микробы в космосе поможет диагностировать и лечить заболевания космонавтов в реальном времени, а также идентифицировать жизнь на основе ДНК в чужих мирах. Кроме того, это существенно поспособствует развитию других экспериментов в лабораториях МКС. Микробная идентификация включает выделение ДНК образцов, создание множества копий, которые затем распознают.
Исследование разделили на две части: сбор образцов микробов и амплификация с помощью полимеразной цепной реакции, а затем секвенирование и идентификация. Астронавт Пегги Уитсон выполнила эксперимент на орбитальной станции с микробиологом Сарой Уоллес, наблюдающей за ней из Хьюстона.
В рамках эксперимента пластины Петри коснулись различных поверхностей станции. Через неделю Уитсон перенесла растущие бактериальные колонии в миниатюрные пробирки, чего раньше никогда не делали в космосе.
Как только удалось успешно собрать клетки, пришло время выделить ДНК и подготовить к секвенированию, что позволило выявить неизвестные организмы – еще одно новое событие для космической микробиологии.
В период эксперимента пришлось столкнуться с трудностями. Ураган мешал коммуникации и Уитсон не могла рассказать о происходящем. Поэтому, пока на Земле боролись с природой, Уоллес и Уитсон творили историю.
Астронавт Пегги Уитсон провела исследование Genes в Space-3 на МКС с использованием мини-RCR, разработанного заранее
После получения данных исследователи смогли провести анализ. Сведения выглядят как графики, которые нужно перевести в As, Gs, Cs и Ts. Речь идет об аденине, гуанине, цитозине и тимине – 4 основания, составляющие каждую нить ДНК. Финальные этапы тестов завершили в наземных лабораториях, что помогло подтвердить выводы, добытые в космической станции. Для максимальной точности анализ проводили много раз.
Команда Genes в Space-3 продолжала работать на протяжение действия урагана Харви, чтобы поддержать операцию на МКС. На снимке: Аарон Бертон, Кристен Джон, Сара Шталь и Сара Уоллес, наблюдающие за тем, как астронавт Пегги Уитсон выполняет команды в период первой части исследования
За исследование отвечает Центр по развитию науки в космосе. Стоит отметить, что PCR впервые использовали в космосе для амплификации ДНК, а последовательности изучали с MinION.