研究人员设计了一种用于检测火星的生命的DNA测序微芯片

在分析MARS迹象的一步中，来自麻省理工学院，哈佛和马萨诸塞州的研究人员综合医院正在研究一种DNA测序微芯片，可以存活与火星上的辐射剂量类似的辐射剂量。

如果火星上有生命，那么这并不是太友好，相信这种火星物种可以在地球上共享生命的遗传根源。

超过35亿年前，闪耀着太阳系周围的流星，在两颗刚刚的行星之间传递材料。这种乒乓球的银河游戏可能在火星上留下了地球，反之亦然，在两颗行星之间创造了共享的遗传血统。

这种理论对MIT系，大气和行星科学系的研究科学家提供了很大的呼吁。与Massachusetts综合医院（MGH）和Maria Zuber一起使用Gary Ruvkun，Greiswold of Geophysics和MIT研究副总裁Carr正在建立一个DNA序列机，他希望有一天会送到火星，在那里它可以分析DNA和其他遗传物质痕量的土壤和冰上样品。

现在，迈出了MIT，哈佛大学的CARR和同事，哈佛大学和MGH揭露了工具的核心 - 将DNA测序微芯片 - 与在机器人远征中可能预期的辐射剂量相似。暴露于这种辐射后 - 包括氧气和铁的质子和重离子 - 微芯片分析了大肠杆菌的试验菌株，成功地识别其遗传序列。

Carr说，该集团的结果表明，微芯片可以在太空中存活长达两年 - 足够长的时间来达到火星并收集一年半的数据。

“随着时间的推移在火星上，芯片的表现可能会降低，降低我们获得序列数据的能力。Carr说，芯片可能具有更高的错误率，或者可能无法运行。“我们没有看到任何这些问题[我们的测试]。… 一旦这个芯片经过两年的火星使命，它仍然可以顺序。“

研究人员在杂志上发表的论文中报告了他们的结果。

模拟太阳风暴

火星，过去或现在的任何生命都必须非常有弹性：这个星球大部分大多是二氧化碳的大气，比地球更薄100倍，提供了非常小的温暖。温度可能会导致减去195华氏度。

另一方面，火星的深度地下与地球的深度不同，这已知为港口微生物。目前探索火星的好奇罗弗的结果表明，在地球的表面下方，呈现干燥和冷的，但其他可能的良性环境，所有主要的元素都需要生命。

为了检测这些地下寿命，火星表面的DNA测序仪器必须承受温度波动和稳定地暴露于空间辐射。这种曝光可能导致芯片报告误报，例如，或在DNA序列中记录额外的碱基。

Carr及其同事测试了MARS样辐射对市售测序芯片的影响。测试芯片含有130万微孔，每个微孔可以保持单个珠粒，其含有可用于产生DNA序列的DNA的扩增片段。

为了测试芯片对辐射的恢复力，该团队在布鲁克韦纳国家实验室前往NASA的空间辐射实验室。一旦，研究人员，共使用40微芯片，首先在20个芯片上进行电气测试 - 校准芯片增益，电压和孔的过程以验证部件是否正常工作。

在电动测试之后，使用线性加速器和电子束离子源将芯片暴露于各种水平的辐射。芯片持续的最高辐射剂量比他们在对火星的两年任务中经历。

芯片照射后，团队再次测试了每个的电气性能，发现芯片功能的变化很小。

在火星和超越的生活

在第二轮测试中，Carr将剩余的20微芯片暴露于与第一批次相同的辐射水平，然后将芯片返回到他的实验室并加载来自大肠杆菌的DNA片段。尽管暴露于辐射，但芯片能够分析DNA并正确鉴定细菌序列。

“这些筹码是候选人，在没有任何修改的情况下对火星进行排序，”Carr说。““我们基本上看不到辐射的影响。这对我们来说是一个关键的事情。“

克里斯·麦凯师（Chris Mckay）是NASA ames研究中心的空间科学家，表示，辐射弹性DNA测序芯片，例如在本实验中使用的芯片，是未来生命检测法制和其他人的有希望的候选人行星。

Carr和同事的论文“关于行星任务开发DNA测序仪的重要一步的报告，”McKay说，没有贡献这项研究。“除了成为其他世界上生命的一部分，DNA搜索者将与评估人类勘探的网站有关。”

在以前的研究中，CARR和他的同事发现DNA测序中使用的试剂也可以承受类似的辐射水平。Carr说，结果表明遗传测序可能是空间中可行的过程。

在火星之外，Carr说，DNA测序可能对Jupiter的Moon Europa等地方感兴趣，液体海洋可能怀有生命的迹象。Carr说，越来越有希望，是Enceladus的地方，被认为是一个潜在的可居住区的土星月亮，并且具有更少强烈的辐射。

“我认为我们会在某些时候看到在空间中的DNA测序，”卡尔说。“希望我们有机会成为其中的一部分。”

出版物：Christopher E.Carr等人，“用于原位寿命检测的测序芯片的辐射抗性，”天体学“。2013年6月13日（6）：560-569。 DOI：10.1089 / AST.2012.0923。

图像：美国宇航局;麻省理工学院新闻办公室

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