Геном пивных дрожжей впервые отредактировали в космосе

Хотя пиво в космосе пить не получится, геном дрожжей редактировать вполне возможно. Впервые астронавты на борту Международной космической станции провели эксперименты по редактированию генома пивоваренных дрожжей с использованием технологии CRISPR-Cas9.

Целью, однако, было не создание космических супер-дрожжей, а изучение того, как в космосе работают механизмы репарации ДНК. Экспериментаторы в нескольких местах изменили фрагменты генетического кода, чтобы имитировать повреждение радиацией.

Космос — опасное место, и одна из опасностей — радиация. МКС находится на средней высоте 408 км и защищена магнитным полем земли, но даже так за шесть месяцев в космосе астронавты получают радиации примерно в 30 раз больше, чем за год на земле. Известно, что у астронавтов на МКС высокий риск лучевой болезни, также у них повышаются долгосрочные риски рака, дегенеративных заболеваний и болезней ЦНС.

Но во время миссии на Марс, которая будет длиться куда дольше и выйдет за пределы защитного поля Земли, радиационная опасность будет значительно выше. Поэтому и нужно узнать, как сама ДНК «ремонтирует» себя после нанесённого радиацией ущерба в условиях космического полёта. Результаты исследования дрожжей дадут информацию о том, как защитить астронавтов от вреда, наносимого космической радиацией во время долгих перелётов.

Эксперимент предложили студенты − участники проводимого NASA конкурса «Гены в космосе». Его успешно провели астронавты Кристина Кук и Ник Хейг — они отредактировали геном и оставили дрожжи в покое, чтобы они сами восстановили повреждения. Сравнение структуры ДНК дрожжей до и после цикла повреждения и восстановления покажет, будут ли изменения в структуре и не внесёт ли репарация каких-либо ошибок. Для этого восстановленную ДНК скопировали про помощи ПЦР на мини-амплификатора и на приборе MinION провели секвенирование генома.

Этот эксперимент стал очередным этапом генетических экспериментов в космосе. В 2016 году на МКС впервые провели ПЦР и секвенирование генома, а в 2018-м секвенировали РНК.