iss057e000185 (8/10/2018) – El secuenciador biomolecular Best Experiment flota frente a la ventana 7 en la unidad de cópula. La Tierra al fondo. Un secuenciador biomolecular busca demostrar, por primera vez, que la secuenciación del ADN es posible en una nave espacial que orbita la Tierra. Un secuenciador de ADN espacial podría identificar microbios, diagnosticar enfermedades, comprender la salud de los miembros de la tripulación y tal vez ayudar a descubrir vida basada en el ADN en otras partes del sistema solar.
NASA
Las bacterias pueden identificarse por su modelo biológico único, que se encuentra dentro de las moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN).
El ADN consta de cuatro moléculas básicas que se unen para codificar instrucciones para el crecimiento y el comportamiento celular. La determinación del orden de las bases mediante el proceso de secuenciación del ADN les dice a los investigadores quiénes son los organismos y cómo podrían comportarse.
Históricamente, el equipo necesario para secuenciar el ADN ha sido costoso, requiere mucho tiempo y requiere conocimientos especializados para su funcionamiento, lo que limita su uso en el espacio.
Descubra cómo ha evolucionado esta tecnología hasta el punto de que los investigadores ahora pueden secuenciar el ADN a bordo de la Estación Espacial Internacional:
Febrero de 1953: Francis Crick, James Watson y Rosalind Franklin descubren la estructura de doble hélice que forma el ADN.
Diciembre de 1977: Frederick Sanger desarrolla el primer método de secuenciación de ADN para leer el genoma del virus.
Julio de 1995: primera secuenciación completa del genoma bacteriano (H. influenzae) mediante secuenciación escopeta, que divide el genoma en pequeños fragmentos que se secuencian individualmente mediante un método de terminación de cadena y luego se vuelven a ensamblar.
Febrero de 2012: Oxford Nanopore Technologies lanzó el primer secuenciador de nanoporos que utiliza secuenciación de próxima generación (NGS) con MinION.
Abril de 2016: como parte del estudio WetLab-2 de la NASA, el astronauta de la NASA Jeff Williams realizó el primer aislamiento de ARN en el espacio de Escherichia coli y recopiló datos sobre los niveles de expresión de ARN en el microbio.
Abril de 2016: el astronauta de la ESA Tim Peake amplificó el ADN por primera vez a bordo de la estación utilizando la primera máquina de PCR enviada a la estación por la empresa miniPCR.
Agosto de 2016: la astronauta de la NASA Kate Rubin secuencia el ADN en el espacio por primera vez.
Agosto de 2017: la astronauta de la NASA Peggy Whitson combina miniPCR con MinION para secuenciar e identificar el primer microbio desconocido de la estación.
Una demostración del experimento Genes in Space-3 en el módulo Nodo 2. Los experimentos Genes in Space-3 demuestran formas en que la secuenciación portátil de ADN en tiempo real se puede utilizar para examinar el entorno microbiano, diagnosticar enfermedades infecciosas y monitorear la salud de la tripulación a bordo. la Estación Espacial Internacional.
Agosto de 2018: el astronauta de la NASA Ricky Arnold demuestra la tecnología de secuenciación y extracción biomolecular (BEST) utilizando métodos independientes del cultivo para secuenciar ADN en la estación por primera vez utilizando el método de “hisopo para secuenciar”. Este proceso acelera la tasa de secuenciación y ya no requiere el tiempo ni los recursos necesarios para cultivar bacterias antes del análisis.
Mayo de 2019: la astronauta de la NASA Christina Koch realiza la primera edición del gen CRISPR-Cas9 en la estación, utilizando levadura para imitar los efectos de la radiación espacial en el ADN humano.
31 de julio de 2020: el astronauta de la NASA y comandante de la Expedición 63, Chris Cassidy, trabaja dentro del módulo Harmony de la Estación Espacial Internacional sirviendo muestras de ADN microbiano para secuenciación e identificación.
Febrero de 2021: el equipo realizó más de 800 recolecciones de muestras microbianas en toda la estación para el experimento 3DMM. Los científicos utilizaron secuenciación de ADN y otros análisis para construir el primer mapa 3D completo de bacterias y productos bacterianos en toda la estación.
3 de enero de 2022: el astronauta de la NASA e ingeniero de vuelo de la Expedición 66, Raja Chari, secuencia el ADN de muestras de bacterias utilizando la instalación BioMole para comprender el entorno microbiano de la Estación Espacial Internacional.
6 de septiembre de 2023: la astronauta de la NASA e ingeniera de vuelo de la Expedición 69, Yasmine Moghbeli, proporciona muestras microbianas para la secuenciación de ADN a bordo de la Estación Espacial Internacional.
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