首次在空間站使用CRISPR編輯了真菌DNA

人類可能無法在太空中打嗝，但我們現在可以在那裡編輯基因組。不久前，國際空間站(ISS)上的宇航員第一次使用CRISPR-Cas9編輯了啤酒酵母的DNA。

目標不是創造超級太空酵母。宇航員正在研究DNA修復機制如何在太空中發揮作用，因此他們截取了真菌的部分遺傳密碼以模仿輻射損傷。

「損害發生在空間站上，分析也是在太空中進行。」為國際空間站上設計DNA實驗室的miniPCR Bio公司的Emily Gleason介紹說，「我們想了解DNA修復的機能在太空中是否與地球不同。」

太空實際上是非常危險的地方，輻射是最大的問題之一。

雖然國際空間站的平均海拔高度為408公里，但仍然受到地球磁場的保護，在空間站生活6個月，宇航員平均受到的輻射約為地球上人類日常輻射量的30倍。

有充分證據表明，太空輻射使ISS宇航員面臨放射病的風險，並且還會增加癌症的幾率，以及退行性疾病和中樞神經系統問題的長期風險。

火星任務比在地球的保護性磁場邊緣生活6個月要嚴峻得多，因此，弄清DNA修復自身輻射損傷的機制，可能非常有價值。

國際空間站上的工作人員進行了實驗，利用CRISPR-Cas9的強大功能——當代最熱門的基因編輯工具，可以讓科學家用「分子手術刀」切割DNA代碼。

實驗設計最初來自幾個參與NASA舉辦的太空基因科學競賽的學生：David Li，Aarthi Vijayakumar，Rebecca Li和Michelle Sung。實驗目標是在釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的兩條DNA鏈中引入斷裂，以模仿對生物體的輻射損傷。

在空間站上，NASA的宇航員Christina Koch 和Nick Hague完成了操作，成功編輯了基因組。然後留下酵母修復其DNA損傷。

比較酵母DNA——修復周期之前和之後的分子結構，科學家可以觀察到分子結構是否存在任何變化，確認DNA修復機制是否會導致任何遺傳錯誤。

為了完成比較，在miniPCR熱循環儀中使用被稱為聚合酶鏈反應(PCR)的過程將修復過的DNA複製多次。然後，使用儀器MinION對DNA進行測序。

結果尚未發表，但現在CRISPR-Cas9技術已經加入了太空遺傳學工具的列表，之前還有2016年首次進行的太空基因測序、同年的PCR以及RNA的測序。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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