Weltraumwissenschaftler haben ein neues Verfahren entdeckt, um Leben auf dem Mars und auf der Erde zu testen. Dabei nutzen sie modernste Technologie, um DNA anhand der kleinstmöglichen DNA-Massenprobe zu sequenzieren.
Die Forscher des Department of Planetary Sciences der University of Aberdeen verwendeten einen von Oxford Nanopore Technologies entwickelten MinION-DNA-Sequenzierer, um Mikroorganismen zu erkennen, die in winzigen Mengen terrestrischer Böden vorhanden sind, und um zu untersuchen, wie sie sich unter Umgebungsbedingungen vermehren.
Als Ergebnis haben sie ein Verfahren entwickelt, das Boden-DNA mit nur 2 Pikogramm DNA-Masse erkennen und charakterisieren kann (das Genom einer einzelnen Zelle eines Kolibris enthält ein Pikogramm DNA).
Die Entdeckung hat wichtige Auswirkungen auf die Untersuchung von Gesteins- und Bodenproben aus Mars- und Landlandschaften, um festzustellen, ob sie Spuren von DNA enthalten, die zur Unterstützung des mikrobiellen Lebens erforderlich sind.
Ph.D. Die Studentin Jyothi Basapathi Raghavendra erstellte die Forschung unter der Aufsicht der Professoren Javier Martin-Torres und Maria-Paz Zorzano. Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.
Professor Martin-Torres sagte: „Es besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass heute mikrobielles Leben auf dem Mars existiert, aber um es zu finden, müssen wir im Probenmaßstab arbeiten, und hier ist die Größe und Leistung der Hardware, die bei der Weltraumforschung verwendet wird, von entscheidender Bedeutung.“ Faktor.
„Mit dem MinION, das Portabilität mit modernster Technologie bietet, haben wir Experimente in unserem sauberen Labor durchgeführt, wodurch sichergestellt wird, dass die Tests nicht durch Hintergrundkontamination beeinträchtigt werden.
„Dabei haben wir erfolgreich die niedrigste DNA-Nachweisgrenze des MinION gefunden, was seinen Wert als leistungsstarkes Werkzeug für die Suche nach mikrobiellem Leben in Proben aus der Umgebung des Planeten unter Beweis stellt.“
„Dies eröffnet spannende Möglichkeiten für die Marsforschung, da der MinION aufgrund seiner Größe und Leistung ein idealer Kandidat für den Einsatz in zukünftigen Erkundungsmissionen ist, bei denen das von uns entwickelte Verfahren zum Einsatz kommt.“
„Darüber hinaus könnte es in unwirtlichen Umgebungen auf der Erde wie Wüsten- oder Polarregionen sowie für Anwendungen in der Medizin, Pharmazie und Chemie eingesetzt werden, bei denen eine biologische Kontamination unerwünscht ist.“
Clive Brown, Chief Technology Officer von Oxford Nanopore, sagte: „Die Weltraumwissenschaft bietet ein wichtiges Umfeld, um die Fähigkeiten der Oxford Nanopore-Plattform voranzutreiben. Diese Arbeit liefert Beweise für extrem niedrige Eingaben, ein wichtiger Schritt nach vorne. Die Sequenzierungstechnologie könnte dafür angepasst werden.“ Extreme Anwendungen wie der Mars – und darüber hinaus – stellen die Werkzeuge bereit, die für die Untersuchung außerirdischer Proben erforderlich sind. Wir wollen die Technologie noch weiter vorantreiben, bis die Mars Sample Return-Mission im Jahr 2033 zurückkehrt.“
Mehr Informationen:
Jyothi Basapathi Raghavendra et al., DNA-Sequenzierung auf Pikogramm-Ebene zur Untersuchung des Lebens auf Mars und Erde, Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-42170-6