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美国宇航局在太空进行果蝇基因活动的研究

发布日期:2008年08月26日字体: 【大】【中】【小】

  美国宇航局的科学家们对DNA编码结构如何控制基本的生物学功能机进行了研究,这项研究成果将改变人类对疾病的认识。

  加利福尼亚Moffett基地艾姆氏研究中心的科学家们与耶鲁大学、哥伦比亚大学以及阿姆斯特丹大学的科学家一起进行了这项研究。他们发现一个有生命的生物体,在它生命周期每个主要阶段的发展过程中,基因发生了改变。

  科学家们绘制了一张独特的常见果蝇的基因图,果蝇虽然是一个小小的昆虫,但是从遗传学的角度看,它与人类有着惊人的相似之处,人类已知疾病基因中大约有61%与果蝇的基因代码有着必然的关系,而且50%果蝇的蛋白质顺序与哺乳动物相似。由于果蝇的繁殖能力强,在短时间内可以繁殖很多代。因此,果蝇成为科学家们普遍用于研究疾病的生物模型,特别是基因的研究。美国宇航局利用果蝇研究失重对生物体的影响和生物体的散热现象。艾姆斯基因组研究中心的负责人Viktor Stolc说:“获得关于果蝇方面的知识,对于理解和寻找人类疾病的根源是非常重要的。”

  科学家们采用先进的技术测量飞行中果蝇DNA基因组的变化和DNA向RNA转录过程及mPNA 合成蛋白质过程的变化,这样就可以了解失重飞行对果蝇的基因有哪些影响。研究的结果是RNA的表达出现了比较大的变化,比以前预料或观察到的变化更大。

  此项研究完整地记录了所有果蝇基因的活动,以前没有进行过这样的实验。这是了解太空飞行对基因影响的第一步工作。更好地了解微重力对人健康和生育的影响,将有助于航天员在长期探索月球和火星的太空飞行中保持健康的体魄。

  因为测量了雄性或雌性果蝇从卵到成虫每个主要成长阶段的每个基因,研究结果将提供一张详细的基因活动图。从这次研究结果看,我们现在对果蝇在成长过程中基因的活动有了更深刻的了解,这将影响未来对生命体内细胞的一整套基因材料的分析。

  以前在航天飞机上进行过有关果蝇基因的研究,但是很多问题没有解决。例如,还不能预测航天飞行中哪种基因会发生变化,也不知道微重力对基因表达通路中的哪个部分有影响。因此,在未来的国际空间站上还将进行此项实验。例如,伯肯哈姆小组将在国际空间站上饲养9代果蝇,用一台摄像机拍摄果蝇在太空中的生活,研究人员通过录像可以观察果蝇的情况:果蝇的求爱方式、奔跑速度、飞行姿势等与遗传有关的活动。此后将它们的标本储存起来,带回地面进行分析。通过分析它们的mRNA和蛋白质,就可以确定航天活动中基因的活动情况。

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