研究人员准备送真菌以乘坐月球

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黑曲霉

美国海军研究实验室的微生物学家正在准备真菌的实验样本,初步计划于2021年晚些时候或2022年初送去月球。

该实验旨在深入了解真菌对辐射的天然防御能力,这一现象可能对未来的太空探索和在太空中维持生命有帮助。

“在过去一年中,我们成功完成了科学验证测试,以确保实验在我们的实验室工作,这是该项目的第一步,”NRL微生物学家和该项目的主要调查员说。“另外,自10月20日以来,我们在肯尼迪航天中心完成了实验验证测试,这些试验模仿飞行环境约两个月。”

真菌有保护和修复辐射造成的DNA损伤的自然机制。这些机制使真菌能够承受比人类多几百倍的辐射。这个实验将研究真菌中的黑色素(这可能有助于保护它们免受伤害),以及DNA修复途径(一旦损伤发生就修复)。此次实验使用的真菌将是黑曲霉,这是一种在实验室和工业中经常使用的黑霉,也是国际空间站(ISS)检测到的主要真菌之一。

“我们正在寻找极度抵抗辐射的真菌,并试图弄清楚为什么,”吉莉安·罗姆斯达德,一位微生物学家和NRC博士后的项目。“但我们也在看一个更大的生物系统如何适应深层空间,这对试图旅行到火星或进一步的人来说有影响。”

研究人员正在准备四种不同的黑曲霉样本——一种是野生型菌株,三种是经过实验室基因工程改造的变异菌株。一种突变菌株在制造黑色素方面存在缺陷,因此可以将其与能产生黑色素的野生菌株进行比较。

另外两个突变的菌株在DNA修复途径中缺乏。王的小组想知道这些DNA途径在保护真菌细胞免受辐射造成的损伤的重要性程度。他们还想知道辐射是否刺激尚未发现的新DNA途径。

在实际的实验中,真菌样本将被储存在美国宇航局的猎户座太空舱中,并被发射到太空中,在那里它将绕月飞行三周。一旦完成,NASA将把样本送回NRL进行分析。

研究人员计划比较样本来寻找对DNA和其他生物分子的变化。真菌细胞将彻底分析形态,生理和化学变化。

长期来看,研究人员希望利用所获得的知识来研究防止太空辐射对人类和设备造成损害的新方法。

NRL团队也正在从其他角度调查这些研究问题。王的研究小组最近被NASA选中,利用NASA的南极气球平台研究黑化的真菌细胞如何适应类似火星的环境。该团队还与美国国防部的太空测试计划和国际空间站国家实验室合作,将真菌样本送往国际空间站,以研究微重力和辐射如何改变有益生物材料和生物分子的产生。

“真菌的适应能力很强,”王说。“如果我们能利用他们的自然防御机制,我们就可以利用生物系统来开发设备或宇航员的保护机制。作为国防部实验室,NRL在这方面处于有利地位。我们有这样的设施和能力。”

Zachary Schultzhaus,前杰罗姆和伊莎贝拉卡尔杰出学者和该项目的另一个研究人员表示,他认为,在太空中生长真菌以生产不同分子的治疗应用,如药物或维生素也是可行的。宇航员可以根据需要生产所需的所有食物和药物。一旦这个目前的研究项目得出结论,他希望更深入地进入这个想法。

NRL关于调查黑色素和DNA修复对深度空间中真菌适应和活力的作用的作用,由美国航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空航空公告,并计划继续到2022年。

关于美国海军研究实验室

NRL是一个科学和工程司令部,致力于推动美国海军和海军陆战队从海底到太空和信息领域的创新进展。NRL位于华盛顿特区,主要野外基地在密西西比州的斯坦尼斯航天中心;基韦斯特,佛罗里达州;该公司雇佣了大约2500名文职科学家、工程师和支持人员。

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