دی ان ای فضا آزمايش می شود

تیمی از دانشمندان بخشی از ابزار توالی‌دهنده دی ان ای در فضا را با موفقیت آزمایش کردند.

بیش از 3.5 میلیارد سال پیش، شهاب‌سنگ‌ها در منظومه شمسی گردش و موادی را بین دو سیاره جوان زمین و مریخ رد و بدل می‌کردند.

این بازی کهکشانی پینگ‌پنگ ممکن است قطعاتی از زمین را بر روی مریخ جا گذاشته باشد و بالعکس و در این میان، جد ژنتیکی را بین این دو سیاره ایجاد کرده باشد.

چنین نظریه‌ای برای کریستوفر کار، دانشمند علوم زمین، سیاره‌ای و جوی دانشگاه MIT از محبوبیت فراوانی برخوردار است.

کار با همکاری دو تن از استادان برجسته این دانشگاه در حال ساخت یک توالی‌دهنده دی ان ای هستند که می‌توان زمانی آن را به مریخ فرستاد.

در آن‌جا این توالی‌دهنده نمونه‌های یخ و خاک را برای کنکاش ردپاهای دی ان ای و دیگر مواد ژنتیکی بررسی می‌کند.

هم‌اکنون در گامی به سوی این هدف، کار و همکارانش در دانشگاه‌های MIT، هاروارد و MGH قلب ابزار مزبور یعنی میکروتراشه توالی‌دهنده دی ان ای را در معرض دوزهای تشعشعی مشابه دوزهایی که ممکن است طی یک پیاده‌روی رباتیک به مریخ ظاهر شوند، قرار داده‌اند.

پس از قرار گرفتن در معرض چنین تشعشعی، شامل پروتون‌ها و یون‌های سنگین اکسیژن و آهن، میکروتراشه باکتری E. coli را تحلیل و با موفقیت توالی ژنتیکی آن را شناسایی کرد.

نتایج نشان می‌دهد که این میکروتراشه می‌تواند بیش از دو سال در فضا بقا یابد و این مدت زمان برای رسیدن به مریخ و جمع‌آوری داده‌ها کافی است.

حیات بر روی مریخ چه در حال و چه در گذشته، بسیار طاقت‌فرسا بوده زیرا جو این سیاره که عمدتا از دی‌اکسیدکربن تشکیل شده، 100 برابر نازک‌تر از جو زمین است و گرمای بسیار اندکی را ارائه می‌دهد. همچنین دمای این جرم کیهانی می‌تواند تا 195 - درجه فارنهایت اندازه‌گیری شود.

از سوی دیگر، زیر سطح عمیق مریخ با زیرسطح زمین که مامن میکروب‌هاست، تفاوت چندانی ندارد.

یافته‌های کنجکاوی نیز حاکی از آن است که در زیر سطح مریخ محیطی خشک و سرد با تمامی عناصر اصلی برای حیات وجود دارد.

برای کشف چنین حیات زیرزمینی، یک ابزار توالی‌دهنده دی ان ای بر روی سطح مریخ باید نوسان‌های دما و قرارگرفتن دائم در معرض تشعشعات فضایی را تحمل کند.

چنین حالتی می‌تواند موجب شود که تراشه اندازه‌گیری‌های اشتباه را گزارش یا پایه‌های اضافی را در توالی‌های دی ان ای ثبت کند.

به منظور آزمایش مقاومت این تراشه در مقابل تشعشع، تیم علمی حاضر به «لابراتوار تشعشع فضایی» ناسا واقع در «آزمایشگاه ملی بروکهاون» سفر کردند.

در آن جا این محققان 40 میکروتراشه را مطالعه کردند و نخست آزمایش الکتریکی را بر روی 20 تراشه انجام دادند.

فرایندی که توسط آن ولتاژ و بازدهی یک تراشه برای اثبات این که بخش‌هایی از آن درست کار می‌کنند، مدرج می‌شوند.

پس از آزمایش الکتریکی، دانشمندان تراشه‌ها را در معرض سطوح مختلف تشعشع قرار دادند و برای انجام این کار، از شتاب‌دهنده خطی و یک منبع یونی پرتو الکترون بهره بردند.

بالاترین دوز تشعشعی که تراشه‌ها در مقابل آن تاب آوردند، بیش از چیزی بود که آن‌ها طی دو سال ماموریتشان به مریخ تجربه خواهند کرد.

پس از غیرتشعشعی‌شدن این تراشه‌ها، تیم علمی بار دیگر عملکرد الکتریکی هر یک را آزمود و دریافت که در کارآیی آن‌ها تغییر اندکی حاصل شده بود.

در دور دوم آزمایش‌ها، «کار» 20 میکروتراشه دیگر را در معرض همان سطح تشعشع آزمایش اول قرار داد و سپس آن‌ها را به آزمایشگاهش بازگرداند و هر یک را با قطعاتی از دی ان ای E. coli بارگیری کرد.

نتایج نشان داد که بر خلاف قرارگرفتن در معرض تشعشع، تراشه‌ها قادر به تحلیل دی ان ای و تشخیص درست توالی‌های باکتریایی بودند.

جزئیات این مطالعه در مجله Astrobiology منتشر شد.