ناسا برای اولین بار موفق به تعیین توالی دی‌ ان‌ ای در فضا شد

ناسا برای اولین بار موفق به تعیین توالی دی‌ ان‌ ای در فضا شد

آزمایشگاهی واقع در آکسفورد انگلستان با ساخت دستگاه قابل حمل توالی‌یاب دی‌ان‌ای با همکاری ناسا موفق به توالی‌یابی DNA در فضا شده‌اند. دستگاه ساخته شده با نام MinION شناخته می‌شود و محققان را قادر می‌سازد تا توالی دی‌ان‌ای‌ها را با روشی موسوم به nanopore بدست آورند.

استفاده از این دستگاه به سلامت فضانوردان در ماموریت‌های طولانی مدت و کشف زندگی موجودات ناشناخته کمک زیادی می‌کند.

نانوپور به معنای منافذ نانو است. در این روش جریان الکتریکی در منافذ موجود در سلول‌ها به گردش در می‌آید و با حرکت مولکول‌های دی‌ان‌ای از نانوپور‌ها جریان یونی در آن‌ها تغییر می‌کند. این تغییرات در نهایت ثبت و به کمک آن می‌توان توالی دی‌ان‌ای‌ها را کدشکنی کرد.

مهم‌ترین ویژگی MinION قابلیت حمل‌و‌نقل و اندازه‌ی بسیار کوچک آن است. این دستگاه کارکرد ساده و خیلی سریعی دارد که می‌توان در مدت ۱۰ دقیقه به جواب نهایی رسید.

از این دستگاه می‌توان برای پیدا کردن توالی دی‌ان‌ای ویروس‌هایی نظیر زیکا و ابولا استفاده کرد تا راهی برای متوقف کردن آن‌ها پیدا شود. با این حال استفاده از مینیون در شرایط جاذبه‌ی ضعیف به دلیل ایجاد حباب در مایع آن‌ را با چالشی جدید روبه‌رو کرده بود.

محقق ناسا در مورد این چالش گفته است:

اگر در فضا مایع مورد آزمایش دچار حباب شود ما راهکاری برای حل آن نداریم. این حباب‌ها جلوی منفذها را خواهند گرفت و مانع از عبور مولکول‌های دی‌ان‌ای خواهند شد.

چالش دوم ناسا در حمل‌و‌نقل این دستگاه بود. ناسا باید قطعات مختلف MinION را با دقت بالا و بدون آسیب رساندن به فضا ارسال می‌کرد.

دکتر رابین، بیولوژیست مولکولی، مسئولیت آزمایش و تحقیق روی این دستگاه را بر عهده دارد. تیم رابینز توانست راهکاری پیدا کند که فضانوردان بتوانند آزمایش‌های خود را روی دی‌ان‌ای باکتری و ویروس‌ها در ایستگاه بین‌المللی انجام دهند. در مرحله‌ی بعد برای تحلیل، نتایج آن به زمین ارسال خواهد شد.

این تحلیل‌ها توسط تیمی در دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو انجام می‌گیرد. در اولین سری از داده‌ها و مقایسه‌ی آن با داده‌های آزمایشگاهی موجود نشان داده شد که میکروگراویتی یا جاذبه‌ی ضعیف مانعی برای شناخت و توالی‌یابی دی‌ان‌ای نخواهد بود.

دکتر چارلز چیو، میکروبیولوژیست و عضو تیم تحلیل داده در این مورد می‌گوید:

جاذبه‌ی ضعیف مشکلی برای استفاده از این دستگاه در فضا نخواهد بود. ما داده‌های خیلی کامل و با کیفیتی دریافت کردیم که روی زمین نیز به آن‌ها رسیده بودیم.

بنابراین شرایط در فضا برای تعیین توالی دی‌ان‌ای مهیا است و فضانوردان می‌توانند به تجزیه‌ و ‌تحلیل باکتری‌ها، ویروس‌ها یا هر ارگانیسم ناشناخته‌ی دیگر در طول ماموریت خود مشغول شوند. کشف انواع قارچ‌ها در فضای ایستگاه بین‌المللی به حفظ بهداشت و سلامت فضانوردان کمک زیادی می‌کند.

میکروبیولوژیست ناسا در این مورد می‌گوید:

با استفاده از این دستگاه فضانوردان قادر به تحلیل مواد پیرامون خود هستند. بنابراین روی زمین می‌توانیم در مورد اقدام عملی لازم برای مقابله با آن برنامه‌ریزی کنیم. مثلا می‌توان گفت که در یک مورد خاص آیا مصرف آنتی‌بیوتیک‌ کمکی می‌کند یا شاید بهتر باشد هیچ عملی انجام نداد. این اطلاعات برای برنامه‌ریزی ذخایر دارویی موجود در ایستگاه هم کمک زیادی خواهد کرد تا در مورد زمان مصرف یا ذخیر‌ه‌ی مواد زمان‌بندی شود.

یکی از کاربرد‌های دیگر این دستگاه کوچک و قابل حمل توانایی آن در شناخت حیات‌های فرازمینی است. به عنوان مثال می‌توان کاوشگر‌هایی که به سیارات دیگر مثل مریخ ارسال می‌شوند را به این دستگاه مجهز کرد. بنابراین دستگاه به جست‌و‌جوی حیات در سیارات دیگر خواهد پرداخت.