Logo programu Genes in Space. Kredit: NASA.

Věda o DNA byla až do nedávné doby omezená na čisté laboratoře a choulostivé přístroje odborníků v bílých pláštích. Časy se ale mění. Vědci čtou DNA v mořské vodě, na odkalištích, ve vývěrech vulkanických plynů a na dalších zajímavých místech po světě. A teď se DNA úspěšně zkoumá i na oběžné dráze Země.

Astronautka Peggy Whitson na Mezinárodní vesmírné stanici. Kredit: NASA.

Průkopníky se v tomto směru stali členové amerického týmu Genes in Space–3. Letos se jim povedlo jako vůbec prvním historii odebrat vzorky DNA ve vesmíru, pak je rovněž ve vesmíru přečíst, a nakonec určit, o jaký organismus se jedná. Výsledky svého výzkumu tým publikoval v časopise Scientific Reports.

Schopnost určit organismy ve vesmíru pomocí jejich DNA je velmi užitečná. Mohla by být životně důležitá obzvlášť na dlouhodobých cestách do vesmíru. S takovou technologií lze určit chorobu, která by postihla nějakého astronauta anebo třeba mikroba, který škodí na nějakém místě kosmické lodi. Pokud existuje mimozemský život, co by byl založený na DNA, tak bychom ho tímhle způsobem mohli odhalit. A čtení DNA se rovněž hodí pro mnoho experimentů, které je možné provádět na oběžné dráze.

Sarah Wallace (vlevo). Kredit: Rachel Barry.

Ve vesmíru za tým Genes in Space–3 pracovala astronautka NASA Peggy Whitson, která odebrala vzorky mikrobů v prostoru Mezinárodní vesmírné stanice v rámci rutinního sledování bakterií. Výjimečné ale bylo, že Whitsonová při práci se zařízením Microgravity Science Glovebox (MSG) přenesla bakterie z petriho misek a namnožila jejich DNA pomocí oblíbené technologie PCR (Polymerase Chain Reaction). Pak přečetla získanou DNA pomocí úžasné kapesní čtečky MinION, která funguje i ve vesmíru. Sekvenci DNA Whitson poslala do operačního střediska v Houstonu, kde ji analyzovala vedoucí týmu, mikrobioložka NASA Sarah Wallace a její kolegové.

Tým Genes in Space–3. Kredit: Sarah Wallace.

V Houstonu nakonec zjistili, o jaké mikroby se jedná. Za nějaký čas se Whitsonová vrátila zpátky na Zemi s původními vzorky mikroorganismů a badatelé mohli provést s jejich DNA stejné úkony, jako Mezinárodní vesmírné stanici. Při několika opakování analýz jim pokaždé vyšlo vždy totéž, jako na Mezinárodní vesmírné stanici. Tím ověřili správnost svých výsledků.

Ve vesmíru již s DNA pracoval tým Genes in Space–1. Poprvé použili metodu PCR pro namnožení DNA se speciálním cyclerem (miniPCR thermal cycler) a také poprvé četli DNA se čtečkou MinION. Tým Genes in Space–3 jako první spojil tyto dvě významné metody molekulární biologie ve vesmíru dohromady a s jejich pomocí identifikoval mikroorganismy ve vesmíru. Na palubě ISS rostly kolonie bakterií Staphylococcus capitis a Staphylococcus hominis. Nejde o žádnou záhadu ani šok. Jsou to běžné bakterie z lidského těla, které lidé často trousí kolem sebe. Přesto jde o průlomový výzkum ve vesmírném prostředí.

Video: NASA: Sequencing the Unknown

Literatura
NASA 18. 12. 2017.