"實踐十號"為何搭載小鼠細胞去太空
??專家解讀定量(liàng)研究輻射對基(jī)因組穩定性的影響
6日淩晨升空的實踐十號(hào)返回式科學(xué)實驗衛星,搭載了一項科(kē)學實驗:空間(jiān)輻射(shè)對基(jī)因組的(de)作用和遺傳效(xiào)應研究。這項研究通過三種對比實驗來研究空間輻射對基因組的影響。
中科院生物物理所杭海英研究員的一項實驗就在實踐十號衛星上。他正(zhèng)期待著幾天以(yǐ)後返回(huí)地麵的小鼠細胞能帶(dài)給他期望(wàng)的結(jié)果(guǒ)。11日晚,杭海英接受了科技日(rì)報(bào)記(jì)者的獨家(jiā)專訪。
“空間環境中(zhōng)的高放射性輻(fú)射和微重(chóng)力是人類空間(jiān)活動麵(miàn)臨的兩個有(yǒu)害因素,必須對其作出客觀評估,並據此尋找到恰當的應對方法才能保證人類長期空間(jiān)活動的順利進行。”杭海英一語道破(pò)了其實驗的最(zuì)終目的。他和團隊設(shè)計了太空實驗,以哺(bǔ)乳動物(wù)的細胞為樣(yàng)本(běn),定量研究空間輻射對基因組穩定性的改變情況(kuàng),為將來開發更靈敏的空間輻射生物學效應檢測方法奠定基礎,並為太空輻射的(de)風險和防護研究提供新的基礎數據和檢測(cè)手段。
杭海英團隊的科學實驗是要通過三種對比開展研究。
第一種對比。衛星上攜帶了小鼠的細胞,這些細胞分為兩類,一類是正常的小鼠細胞,一類是有缺(quē)陷的小鼠細胞。杭海英說(shuō),這些有缺陷的細胞就是基因組不穩定、容(róng)易受損傷的細胞。團隊希望通過正常細胞和(hé)有缺陷細胞在(zài)太空環境下改變(biàn)的對比,了(le)解微重力(lì)和高輻射環境對(duì)細胞的影響情況(kuàng)。
第(dì)二種對比。將兩組小鼠細胞受微重(chóng)力和高輻射(shè)影響(xiǎng)的時間分別選定為一天和五天,對比兩種情況下的影響情況(kuàng)。在此前(qián),杭海英在地麵上做模擬實驗發現,在一天的微重力環境下,細胞損傷極大(dà),但在五天的微重力環境下,細胞的損傷並不是累加的,它反而有了一個緩慢(màn)的恢複過程。團隊想通過小鼠細胞(bāo)的太空微重力之行,查驗一下模擬條件下的實驗是否準確。“如(rú)果結論與地麵上是一致的,那麽將來就(jiù)可以(yǐ)考慮,讓航(háng)天員在(zài)細胞損傷(shāng)較大的第一天通過藥物預防,而之後則不需天天補藥。”杭海英說。
第三種對比。在太空微重力環境下做小鼠細(xì)胞實驗,在地麵上也做相應實驗(yàn),從對兩者的分析中找出微重力(lì)和輻射(shè)環境對小(xiǎo)鼠細胞的影響,研究地麵模(mó)擬環境(jìng)下基因組(zǔ)穩定性改變的機製,從而(ér)深入探討空間環境對細胞基因組穩定性的影響及其機製(zhì)。
杭海英認(rèn)為“空間(jiān)輻射對基因組的作用和遺傳效應研究”是一(yī)項創新性的研究。他說(shuō):“關於高輻射對(duì)生命的傷害早已有定論,但是在微重力和高輻射雙(shuāng)重條件下(xià),二者對生命的損害是簡單疊加的嗎?或者是超疊加的?我們希望通過實驗得出結(jié)論(lùn),希望發現(xiàn)差異表達的基因,並對此基因做進(jìn)一步的功能驗證,以(yǐ)獲取新的空間輻射敏感標誌生物分子。”
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