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 | 作者: BrideX [bridex]
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| 太空让病菌更毒 央视国际 2004年06月09日 10:48 2004年初，一批啤酒酵母被贴上DNA“条形码”标签，送上国际空间站进行实验。研究者们在地球上模拟的微重力环境下，发现有些致病微生物的毒性增强了。这意味着，在微重力环境下，航天员的免疫系统更易被病菌感染。 人类在太空中的生命活动会发生一些相应的变化，而与人类最亲密的朋友或者说是敌人――微生物也不例外。有研究表明，一些微生物在失重条件下的基因表达（活动）模式与正常情况下有些不一样。比如，有一种常见的致病微生物――沙门氏菌，在微重力条件下培养之后，其毒性大大增强了。 航天员的免疫系统面临更大挑战  航天员的免疫系统面临更大挑战 这个论断对于航天员们来说绝对不是一个好消息。如果结论成立的话，当一些致病微生物随航天员一起来到太空，那么航天员们的免疫系统将遭受更大的考验，同时，他们患传染病的可能也将增加。为了保证航天员们的健康，科学家正在从基因层面上对这些致病微生物进行研究。科学家们想知道，微重力究竟是如何来影响这些微生物的，微生物的基因会发生哪些变化。 “无论什么时候你都会发现，微生物的毒性总是会对周围环境的刺激做出反应，这将有助于我们研究病原微生物是如何导致疾病发生的。”美国杜兰大学健康科学研究中心的微生物与免疫学专家切瑞尔・尼克森说。 微生物对环境的要求是很敏感的，拿人们爱喝的啤酒来说，优质的啤酒无论是在生产或者运输的过程中，要尽可能地保证啤酒周围环境的稳定，不然就会影响啤酒的品质。如果一个品牌的啤酒你这个月喝的和上个月喝的口味不一样，那很可能是啤酒厂的生产环境发生了变化，车间里用来发酵的微生物代谢的产物悄悄地发生了变化。 尼克森和她的同事们希望能通过对这种变化的研究，找出来对付这些品质变“坏”的微生物的办法，比如说使用药物或者疫苗。这不管是对生活在太空里的航天员还是生活在地面的人们，都有好处。利用现代化的生物工艺学技术和国际空间站上的条件，尼克森他们希望能够揭开微生物在真实的太空微重力条件下基因表达的变化。  为什么选择啤酒酵母上太空 他们的第一项实验是先把一种单细胞真核微生物――啤酒酵母送上太空，他们的首次实验被命名为“发酵者”。实验中，他们用俄罗斯进步号货运飞船把经基因工程改造过的啤酒酵母送上国际空间站。 酵母菌本身并没有毒性（人们日常生活中吃的面包、喝的红酒、啤酒都要用到酵母菌），“但是在这项实验中，酵母菌可以产生大量的‘样本组织体’，它们可以被很方便地控制。更为重要的是，科学家们已经绘制出酵母菌的完整的基因图谱。”项目的主要负责人尼克森说。此外，啤酒酵母的DNA（脱氧核糖核酸，生物体主要的遗传物质）比起其他一些有传染性的病原体比如真菌和原生动物来得丰富。“同时，啤酒酵母的基因组又相对简单，这将有助于我们对实验结果进行分析。”尼克森说。这些因素也是他们首先选择啤酒酵母进行研究的主要原因。 尽管如此，开展这项研究仍旧有许多困难摆在研究者面前。啤酒酵母的基因组包含了6312个基因，而且每一个基因可产生一种组成细胞分子结构的蛋白质，为确切了解酵母基因，研究者需要将6312种变异的单细胞酵母发送到太空，同时必须为每一种变异单细胞酵母贴上特殊“条形码”。这种“条形码”由普通DNA组成，用以区别酵母的不同变异。为了解决这个复杂的问题，也就是意味着研究者将分析、研究这种单细胞酵母的6312条不同的变量信息。  “我们将这些不同的酵母放入一个特殊的生长器中混合。”尼克森说，“假设在空间站中某种酵母与其在地球上的基因组成不同，失去了某种特殊基因，那么，我们就把这种基因称之为‘X基因’，丢失的‘X基因’就是酵母对微重力环境作用作出的反应。” 实验结果将指导科学家今后的研究，以便他们选定实验目标，确定由“X基因”产生的蛋白质与在太空中细菌基因行为发生变异的关系，尤其是与致病细菌变异的关系。 模拟太空微重力环境 为什么在微重力环境下细胞基因行为会发生变化？目前对于这一问题科学家尚未得出确切的答案，只有一些猜测性假说。例如，或许细胞能感受到其细胞膜在微重力环境下的变形，并对这种变化做出反应。在地球上正常的环境下，细胞会聚集在容器底部并在压力下变形，但是，在太空微重力环境下，它们会漂浮在容器顶部，并保持圆球状。也许正是这种不同导致细胞基因表达发生变化。  利用位于美国约翰逊航天中心的微重力模拟设备，尼克森和其他科学家正在进行此类实验。这种微重力模拟设备是一种旋转生物反应器，反应器里面装有液体，可以模拟太空中才存在的微重力环境。由于反应容器不断旋转，使液体中的细胞一直处于滚动状态，因此，能够避免细胞在容器底部聚集并在压力下变形。当然，如果这种模拟出的微重力环境与真正的太空环境存在很大区别，模拟环境中的细胞基因行为就不会因受影响而发生变化。 不过，目前这种模拟微重力环境的生物反应器运行良好。 尼克森过去做过的一个实验发现，放入这种反应器中的啤酒酵母细胞出现了不少与在太空环境中相同的基因变化。而探究细胞对模拟太空环境的反应器与真实微重力太空环境反应的异同，是他们试图将啤酒酵母发送到空间站进行实验的原因之一。如果两者间存在许多相同之处，那么，今后科学家对细菌受微重力环境影响的研究将以更廉价、更方便的方式进行。 无论此项实验在空间站进行还是在地球上模拟进行，尼克森等科学家从事的研究都将有助于揭开“太空感染”的基因变异之谜，这将使航天员更健康地在微重力环境中工作。说不定，还能找到一些对付病原菌更好的办法。 （来源：《太空探索》2004年第5期） (编辑：戴昕��来源：) 听说,如果孩子在太空出生,会在地球上特强壮! 连豆子在太空运回陆地都不一样啊! |
| 地主 发表时间: 04-07-01 16:16 |
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