开展基因突变规律研究,模拟人类生命的延续与发展

据新华社电 由北京理工大学邓玉林教授团队研制的“空间环境下在PCR反应中DNA错配规律研究的科学载荷”于美国时间3日下午搭载“龙”货运飞船飞往国际空间站。据悉,这将是中国空间科学实验项目首次登上国际空间站。该载荷将在空间辐射及微重力环境下,在轨开展抗体编码基因的突变规律研究。

曾发现在空间环境DNA变异的一些新现象　

记者日前从北理工获悉,此次进驻国际空间站的载荷,是在科技部重大科学仪器开发专项和国防科工局民用航天专项支持下,由北京理工大学生命学院教授、国际宇航科学院院士邓玉林带领团队自主创新研制。据悉,这是该团队所研制的载荷继2011年“神舟八号”搭载、2016年“长征七号”首飞搭载以及2017年“天舟一号”搭载之后又一次实现“太空之旅”。此次北理工载荷将被带入国际空间站美国实验舱,实验数据将传回给研究人员进行后续科学研究。

据悉,空间飞行过程中航天员将面临多种健康威胁,其中空间辐射和微重力是导致航天员生理功能失调的重要因素。邓玉林教授介绍,早在“神舟八号”载荷实验的研究中,团队就发现了在空间环境中DNA变异的一些新现象,从而推断空间环境之于基因突变可能与生物分子进化有着重要联系。

探讨空间辐射及微重力环境下的基因诱变机理

“鉴于抗体是人体中较为保守的重要生物学元素,我们提出大胆设想,将抗体编码基因片段作为研究空间环境对分子进化影响的模型。”邓玉林说,“我们希望通过此次空间实验进一步了解空间环境对基因突变的影响和规律。”

团队主要成员、北京理工大学生命学院副教授李晓琼介绍,此次载荷是采用微型微流控PCR仪,对抗体DNA片段进行在轨飞行状态下的基因扩增,来模拟人类生命的延续与发展。在空间飞行结束后将分析基因突变规律,进而探讨空间辐射及微重力环境下的基因诱变机理。

据了解,本次搭载共有两组12块芯片,将对20个基因在空间环境下进行突变规律的研究。由于温度过高会给芯片带来巨大的压力,容易产生破裂,为此,研究团队采用技术手段突破了在太空变温条件下实现基因扩增的技术难题。