NASA 가 큰 미래에 대한 계획의 우주 비행. 우주 기관의 제안서를 보내 장기,발견된 임무를 달고 결국 땅에 우주 비행사이 필요한 상당한 발전에 로켓은 우주 비행 하드웨어입니다. 하지만 함께 새로운 기술,과학자들은 갈고리와는 다른 중요한 질문:수 있는 인체를 자신을 유지할 동안에 많은 시간을 공간이 있나요? 탐험 화성 임무 수 있을 두 개 또는 세 개의 년 동안 대부분의 공간의 탐험 그래서 지금까지 지속 육 개월 동안 또는 적습니다. 지구 궤도를 넘어 확장 된 임무는 우주 비행사의 신체에 심오하고 잠재적으로 위험한 생물학적 효과를 초래할 수 있습니다.
장기간의 우주 비행에서 미세 중력,방사선 및 감금의 영향을 연구하기 위해 NASA 는 독특한 임무를 위해 쌍둥이 Scott 과 Mark Kelly 를 선택했습니다. 두 쌍둥이는 모두 제공 NASA 시험 조종사들과 우주 비행사,스콧 선한 일 년간 임무 International Space Station ISS(),떠나는 그의 형제는 유전자의 복사본은 자신다운 지구에. 연구자들은 사용하의 땅으로 표시를 종류의 제목을 비교에 어떤 변화에 스콧 동안 그 해에,공간 지속되는 월 27 일,2015 년 1 월,2016.
열 팀의 과학자들이 연구의 다양한 측면 쌍둥이’건강 및생물학,에서 유전자 발현을 직감 박테리아를 인지. 오늘,팀은 과학 저널에 4 월 12 일에 발표 될 교차 징계 연구에서 컴파일 된 연구 중 일부를 발표했습니다.
80 개 이상의 저자가 연구를 함께 제공하고 분석하는 다양한 범위의 데이터 수집,모두에서 쌍둥이의 과정을 통해서 일 년간 임무는 플러스 즉시 개월 전후입니다. 결과는 광대 한,그러나 주로 보여는,몇 가지 주목할 만한 예외 사례를 제외하고,스콧의 몸은 반등 매우 신속하게 한 후 340 일에 스트레스 공간을 조건입니다. 이 연구는”확장 된 우주 비행 중 인체에 대한 분자 적,생리 학적 및 행동 적 적응과 도전의 통합 된 초상화”를 만듭니다.
질문의 노화
의 팀에 의해 주도,수잔 베일리 교수의 방사선하고 암의 생물학에서 콜로라도 주립 대학에 초점을 맞춘 텔로미어는”모자”를 보호하는 종료의 DNA 가닥이다. 지구에서,이 텔로미어는 DNA 복제의 각 라운드가 그들을 멀리 착용으로 사람의 일생 동안 고갈 얻을.
경우 베일리 팀은 분석 텔로미어에서 스코트의 백혈구에서,그들은 평균 텔로미어 길이 이러한 세포에서 실제로 증가하는 동안 임무입니다. 베일리는”우리가 상상했던 것과는 정반대였다. “우리가 제안하는,사실이기 때문에,모두의는 정말 독특한 응력 및 노출을 것 같은 미세 중력,공간이 방사선하고 격리하…정말처럼 보였다 그들이 가속화 텔로미어의 손실을 공간이다.”
한 번 스콧 감동을 다시 지상에 내려,베일리 팀은 관찰되는 그의 평균 텔로미어 길이를 감소를 맞 pre-항공편 수준이다. 그러나 비행 후 몇 달 동안 더 많은 수의 텔로미어가 손실되거나 비판적으로 단축되었습니다. 이 될 수 있습에 관한 발견으로,telomere 단축하고 손실은 노화와 관련된 민감하여 연령과 관련된 질병,심장 혈관을 포함하여 문제와 암입니다.연구자들은 이러한 텔로미어 변화가 어떻게 또는 왜 발생했는지 아직 확신하지 못합니다. 팀 희망을 분석 활동의 텔로머라아제 효소는 것이다:텔로미어 있지만 가 꺼져서 대부분의 성인 몸의 세포하는 경우,어떻게든 그것이 활성화되었는 동안 스콧에 있었다. 그러나 그들이 필요로하는 자료는”우주에서 길을 잃었다”고 베일리는 말한다. 의 혈액 샘플을 발송 지구에 Soyuz spacecraft 지만,telomerase 활동에서 죽은 도착,아마도 그 결과로 온도의 변화하는 동안 재입국을 통해 지구의됩니다.
에 대한 자세한 내용을 학습 메커니즘 뒤에 이러한 변경 내용이 중 및 후에 우주 비행될 것이 중요한 이동하는,앞으로 베일리는있다—단지를 위해 우주 비행사의 술이지만,또한이 때문에 더욱 철저한 이해의 노화에 귀중할 것이의 건강을 위해”군요.”
유전자 발현에서 공간
연구팀은 또한 공부한 스코트의 게놈을 보면 유전자 발현을 변경하는 동안 항공편,으로하는 경향이 있지에서 스트레스 상황입니다. Weill Cornell Medicine 의 유전 학자 인 Chris Mason 이 이끄는 팀은 후성 유전 학적 적응을 신호하는 DNA 및 RNA 수정을 연구했습니다. 그들은 일부 변경하는 방법에 유전자현,그리고 이러한 변화를 가속화에서 마지막 여섯 개월의 임무입니다. 유전자 발현의 6 배 이상의 많은 차이가 비행의 시작과 비교하여 후반부에 걸쳐 잘렸다.메이슨은 새로운 환경에 적응하는 초기 기간이 지나면 이러한 차이가 느려지거나 멈출 것으로 예상했기 때문에 연구 결과는 다소 놀랍다 고 말합니다. 지속적이고 증가하는 유전 적 변형은 신체가 우주에서 오랜 기간 동안 계속 변화한다는 것을 보여줍니다.
안드레 파인 버그,교수 의학 연구원에서 존스 홉킨스 대학,그리고 그의 팀에 초점을 맞춘 메틸—화학 마커는 일반적으로 신호의 변화에서 유전자 발현과의 양 epigenetic 변경 유사한 두 형제입니다. 몇 가지 사소한 차이에도 불구하고 Scott 의 게놈은”걱정스럽지 않은”방식으로 행동했다고 Feinberg 는 말합니다.
후 선교의 끝,의 90%가 수정된 유전자 표현으로 돌아 pre-항공편 기준선에 좋은 서명하는 신체 반송 할 수 있습니다 정보는 다음과 같은 방식으로 미션,메이슨 말한다. 다른 10 퍼센트를 구성 800 유전자하는 것을 포함하여 관련된 면역 반응과 DNA 복구,여전히 다르게 표현되는 여섯 달 후에 스콧의 반환합니다. “그것은 보인,어느 정도는 충분히 세포에 몸의 메모리 무슨 일이 있었는 여전히 몇 가지 지속적인 적응과 재교정하고 다시는”지구상에서 메이슨 말한다.
우주선의 영향력에 마음
중 하나에 잠재적으로 관련된 그 결과,팀을 공부하고 인지는 스콧의 성능에서 시리즈의 인지 테스트를 거부에서 항공편 기간입니다. Mathias Basner,정신과에서 교수로 펜실베니아 대학,그리고 그의 팀은 디자인 전문인지 테스트는 배터리를 위해 우주—10 일련의 전산화 작업을 측정하는 다양한 측면의 우주 비행사의 생각을 포함한 감성 인식,위험합니다.
도 스콧의 비행 조치들이 안정적이,자신의”인지효율,”또는 그의 속도와 정확성에서 테스트를 완료 배터리,떨어졌다면 그는 돌아왔다. 그 감소는 귀국 후 6 개월 동안 머물렀다.
는 동안 스코트를 표시하지 않는 모든 경고 인지 효과 과정의 일 년간 우주 비행,그는 것은 훨씬 더 많은 문제가 테스트에 돌아온 후 지구의 환경과 비교하여 그의 재조정 이후의 기간 그의 이전의 여섯 개월 미션에서 월 2010March2011. 인지 결과될 수 있는”적기”계획할 때는 같은 임무를 화성,Basner 말하는 동안,우주 비행사가 복잡한 작업을 수행 한 후 방문합니다.
“공간은 매우 적대적인 환경입니다.”라고 Basner 는 말합니다. “우리는 항상 우주 비행사를 수행하에서 자신의 최선의 의미에서,당신은 알고,작은 실수으로 번역할 수 있는 치명적인 오류를—최악의 경우에는 미션 실패와 손실의 장비와이의 우주 비행사의 삶입니다.”
지만 그것을 가능성이 높은 수준의 장애 작업에 영향을 주도로 훈련 우주 비행사,이러한 인식의 변화를 모니터링해야에서 미래의 임무,Basner 말한다,특히 때문에 인간이 가난한 사람의 능력을 평가하는 자신의 인지 상태,경향을 받아들이 그들의 현재 상태로”새 정상적인”경우에도 그들이 실제로 더 나쁘다.
는 공간의 탐색기의 몸
의 나머지 부분에 걸쳐 스콧의 몸체,연구원이 관찰한 다른 변화와 관련된 우주 비행. 에서의 연구는 미생물,지역 사회에 살고있는 박테리아의 인간 창자,이끄는 팀에 의해 연구자는 노스웨스턴 대학교에서 발견되는 비율이 다른 종류의 박테리아의 변화하는 동안 스콧의에서 올해는 공간입니다. 그러나 박테리아의 전반적인 다양성은 감소하지 않았으며 이는 마이크로 바이 옴이 건강하게 유지되었다는 좋은 신호입니다.
팀에 의해 주도하면서 brinda Rana,건강 과학 연구에서 캘리포니아대학교 샌디에이고,발견하는 여러 단백질 또는 동안 변경은 우주. Iss 에 탑승 한 Scott 시대의 소변 샘플에는 구조 단백질 인 높은 수준의 콜라겐이 포함되어 있습니다. 보고 이에 따라 측정과 생리적 변화과 같은 사람들을 관찰에서 스콧의 시선과 혈관 시스템—수입하는 구조 조정,Rana 말한다. 연구자들은 또한 탈수의 마커 인 경향이있는 단백질 인 아쿠아 포린 2 의 고조 수준을 관찰했다.
라나의 팀과 다른 사람들이 관찰 한 변화의 대부분은 스콧이 다시 지구에 닿으면 사라졌습니다. “단지 그것의 종류는 방법을 보여줍 탄성체,그리고 어떻게 적응하는 인간의 몸을 서로 다른 환경이”라는 말합니다. “우주에서 1 년—몸이 그것을 처리 할 수 있습니다.”
이후의 샘플 크기는 NASA 의 쌍둥이 연구에 대한 다만큼 작은 수 있습,연구진은 스트레스들이 수 없어 일반화 자신의 결과,또 그들 증명 직접적인 사이의 인과 관계를 우주 비행하고 있습니다. 여전히,그들의 작업에도 불구하고,본질적으로 제한된 범위를,제공합 NASA 일부에 대한 단서를 어디서 그들은 볼 수 있습니다 생물학적 변경 내용하는 동안 우주 비행”으로 소중한 로드맵”연구를 말한다,가능한 위험이 긴 여행으로 우리 태양 전지 시스템입니다.
이 연구는 다음과 같이되는 초기 제작자,파인 버그를 말한다. 그와 다른 연구자들은 이해하기 위해 노력하고,넓은 스트로크,어떤 변화가 발생 중 본문에 우주를 만들어,일반적인 모양을위한 공간을 떠나 앞으로의 연구를 채우 세부 사항에 있습니다.
NASA 는 이미 인체의이지도를 계속 작성할 계획을 가지고 있습니다. 베일리와 다른 연구자들이 계속 다른 장기 프로젝트 모니터링”십 우주 비행사 중 하나에서 년 미션,텐에 달하는 임무,그리고 십 여행에서 두 세 개월. 건강 데이터 비교됩니다 사람들과 땅에 있는 격리에서 사람들을 위해 동일한 기간에 따라”콜로라도 주립 대학 press release. 다른 과학자들은 앞으로 이동하는 아날로그 프로젝트에 지구상에서,포함하여 모이는 공부하에서 측정 과목에서 장기 침대에 누워 휴양을 모방한 무중력 조건입니다.
지만 많은 작업을 수행,NASA 이제 프레임워크에 대한 종류의 학제적 협업을 가능성이 계속에서 미래의 연구,Basner 말한다. 스콧 켈리에 관해서는,그는 장거리를 위해 그것에있을 준비가되어 있습니다.
“때때로 질문 과학 요청에 응답한다 다른 질문,그리고 나 유지하는 테스트를 수행 한 번 올해의 나머지 부분에 대한 나의 생활은,”그가 쓴 그의 2017 예약,내구성,내년 공간에서 평생 서비스를 이용하실 수 있습니다. “이것은 특히 나를 괴롭히지 않습니다. 인간의 지식을 발전시키는 데 기여하는 것이 가치가 있습니다.”