WEST LAFAYETTE, Ind. - Биотехнологии, возможно, нашли новый дом в космосе, основываясь на исследованиях, которые показали, что генная инженерия в условиях микрогравитации была в 10 раз более успешной, чем на Земле.
Ричард Вирлинг из Университета Пердью готовится к воссозданию своих успешных экспериментов по пересадке ДНК соевых бобов на борту космического корабля НАСА, запуск которого запланирован на 13 апреля. Первые эксперименты Вирлинга в условиях микрогравитации были проведены в конце 1998 года старейшим человеком, когда-либо летавшим в космос., бывший астронавт и сенатор США Джон Гленн.
Эти эксперименты, в ходе которых проверяли возможность переноса ДНК в условиях микрогравитации, доказали не только то, что это возможно, но и то, что он был более успешным и эффективным, чем перенос ДНК в контрольной группе здесь, на Земле.
Из всех проростков сои, полученных в ходе первого космического эксперимента, 9 процентов продемонстрировали введенный признак. На Земле менее 1 процента контрольной группы проявляли эту черту. «Скорость кратковременного выражения в космической среде более чем в десять раз превышала вероятность успеха сопоставимого земного эксперимента», - говорит Вирлинг.
Эти эксперименты, кажется, указывают на то, что космос может быть лучшей средой для переноса генов. «Гены были более эффективно перенесены в клетки-мишени в космосе, чем на Земле. Результаты были настолько значительными, что мы собираемся улучшить наши эксперименты и повторить их снова», - говорит он.
Вирлинг, адъюнкт-профессор агрономии, также является директором генетической программы улучшения сельскохозяйственных культур штата Индиана. Он работает над этим проектом совместно со Стивеном Голдманом, профессором биологии в Университете Толедо. Об их первоначальном успехе было сообщено в январском выпуске журнала Chemical Innovation, выпускаемого Американским химическим обществом, за 2000 год.
Вирлинг говорит, что, несмотря на современные достижения в области биотехнологии, генная инженерия все еще остается очень неточной наукой. «С некоторыми видами растений работать легче, чем с другими, - говорит он. «В частности, с соевыми бобами очень неэффективно работать, и мы надеемся узнать с помощью этих экспериментов, как мы можем улучшить наши шансы на успех даже здесь, на земле».
В первой космической миссии участвовало около 1000 соевых бобов, что Вирлинг описывает как «грубый эксперимент». «Мы даже не знали, можно ли осуществить перенос генов в космосе», - говорит он. «Некоторые люди говорили нам, что это невозможно».
Он говорит, что некоторые из первоначальных опасений были связаны с тем фактом, что бактерии, используемые для переноса ДНК, должны быть мобильными. «Они должны «плавать» в растворе, а жидкости трудно контролировать в условиях невесомости. Чтобы добиться успеха, жидкость должна контактировать с клетками», - говорит Вирлинг.
Однако эффект «плавания» в пространстве может быть преимуществом в этом случае, гипотеза, которую они надеются исследовать в следующем раунде экспериментов. Вирлинг уже подал заявку на патент, основанный на первых результатах эксперимента.
Вирлинг говорит, что коммерческая генетическая трансформация и регенерация целых растений в настоящее время ограничены низкими показателями успеха. «Мы надеемся узнать, что делает космос более эффективной средой для этих экспериментов, а затем разработать оборудование для использования на Земле, чтобы повысить нашу эффективность здесь», - говорит он.
Соевые бобы Purdue будут иметь еще одно соединение Purdue Boilermaker на борту космического корабля "Атлантис" этой весной. Специалист по полезной нагрузке Мэри Эллен Уэббер, выпускница химического факультета Purdue, будет среди экипажа при старте, запланированном на 20:41. 13 апреля.