空间生菜设计以刺激骨骼生长

它产生的激素可以保护火星上的宇航员。

火星上的宇航员无需注射自己的药物以防止骨质流失,而是能够将自己的骨骼进食,这要归功于生菜被基因工程处理过制作骨骼激素。

为什么重要:空间是宇航员的危险场所 - 没有地球的磁场来保护它们免受辐射,他们患癌症的风险增加,微重力接触会导致视力问题并减少肌肉质量

微重力也会导致骨质流失,如果宇航员失去过多的骨骼,它们会发展出骨质疏松症 - 骨骼较弱,脆性且易受骨折的疾病。

挑战:国际空间站(ISS)上的宇航员每月损失约1%的骨骼质量尽管进行大量锻炼以最大程度地减少骨质流失。

典型的ISS任务只有大约六个月的时间,但NASA希望在不久的将来将宇航员派往MARS(可能至少三年)。

微重力会导致骨质流失,导致宇航员发展出容易受到裂缝的脆弱,脆弱的骨骼。

有一种含有骨刺激激素的药物,称为人甲状旁腺激素(PTH),火星宇航员可以采用来抵消骨质流失并刺激骨骼形成,但必须通过日常注射进行。

这意味着NASA需要将针头,注射器和大量药物本身运送到MARS上,并增加了宇航员的成本,而宇航员则需要每天处理药物的麻烦。

沙拉日:加州大学戴维斯分校的研究人员提出了另一种将PTH送往火星和宇航员的方式:生菜。

在3月22日美国化学学会的一次会议上,科学家凯文·耶茨(Kevin Yates)进行了研究,展示了他和他的同事如何使用细菌引入一个在生菜细胞中产生激素的基因。

平均而言,其基因生菜的每公斤都包含大约10至12毫克的激素(称为PTC-FC)。

设计的生菜会产生一种激素,可抵消骨质流失并刺激骨形成。

研究人员Somen Nandi说:“宇航员可以携带很小的转基因种子 - 您可以在小瓶中有几千种关于拇指大小的种子,并像普通的生菜一样种植它们。”

奖励:生菜可以帮助将食物与宇航员一起运送到红色星球的成本。

障碍:为了获得所需的尽可能多的激素,宇航员每天需要吃大约八杯生菜。正如Yates指出的那样,这是“非常大的沙拉”,但他和他的同事现在正在寻找生产更多PTC-FC的生菜线。

研究员卡伦·麦克唐纳(Karen McDonald)说:“ [W]观察到平均水平为10-12 mg/kg,但我们认为我们可能能够进一步增加。”“我们可以提高表达的越高,需要消耗的生菜量就越小。”

“您可以在小瓶中有几千种关于拇指大小的种子,就像普通的生菜一样种植它们。”

Somen Nandi

研究人员还需要在动物中测试他们的生菜,然后再测试人类,以确保它可以安全防止骨质流失。他们还需要确认它也会增长,并在太空中产生与地球上一样多的激素 - 因为他们计划从ISS上的实验开始。

不过,即使那些锻炼也没有人在火星上种植任何东西,而美国宇航局仍在尝试确定最佳方法红色星球上的花园,阳光弱,水有限,强烈的表面辐射和其他环境挑战。

大局:如果障碍火星上种植植物可以克服,这种产生激素的生菜可能只是众多在红色星球上拔起双重职责的农作物之一 - 我们也可以将宇航员送入太空,并带有产生其他药物的种子。

耶茨说:“我很惊讶的是,如果我们在火星派宇航员时,植物并没有被用来生产药品和其他有益的化合物。”

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