iss057e000185 (10/8/2018) – Secuenciador de biomoléculas para el experimento BEST flotando frente a la ventana 7 en el módulo Cupola. La Tierra está al fondo. El secuenciador de biomoléculas busca demostrar, por primera vez, que la secuenciación de ADN es factible en una nave espacial en órbita. Un secuenciador de ADN espacial podría identificar microbios, diagnosticar enfermedades y comprender la salud de los miembros de la tripulación, y potencialmente ayudar a detectar vida basada en el ADN en otras partes del sistema solar.
NASA
Las bacterias pueden identificarse por su modelo biológico único, contenido en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN).
El ADN se compone de cuatro moléculas básicas que se unen para codificar instrucciones para el crecimiento y el comportamiento celular. Identificar el orden de las bases mediante el proceso de secuenciación del ADN brinda a los investigadores pistas sobre la identidad de los organismos y cómo podrían comportarse.
Históricamente, el equipo necesario para la secuenciación del ADN ha sido costoso, requiere mucho tiempo y requiere conocimientos especializados para su funcionamiento, lo que limita su uso en el espacio.
Explore cómo ha evolucionado esta tecnología hasta el punto en 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 de un virus.
Julio de 1995: Se secuencia el primer genoma bacteriano completo (H. influenzae) con secuenciación escopeta, que divide el genoma en pequeños fragmentos que se secuencian individualmente mediante el método de terminación de cadena y luego se vuelven a ensamblar.
Febrero de 2012: Oxford Nanopore Technologies lanza el primer secuenciador de nanoporos que utiliza secuenciación de próxima generación (NGS) con el MinION.
Abril de 2016: como parte del estudio WetLab-2 de la NASA, el astronauta de la NASA Jeff Williams realiza el primer aislamiento de ARN de E. coli en el espacio y recopila datos sobre los niveles de expresión de ARN en el microbio.
Abril de 2016 – El ADN es amplificado por primera vez a bordo de la estación por el astronauta de la ESA (Agencia Espacial Europea), Tim Peake, 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 y MinION, secuenciando e identificando el primer microbio desconocido de la estación.
Vista del experimento Genes In Space-3 en el módulo Nodo 2. Los experimentos Genes in Space-3 demuestran formas en las que la secuenciación de ADN portátil en tiempo real se puede utilizar para evaluar la ecología microbiana, diagnosticar enfermedades infecciosas y monitorear la salud humana. tripulación a bordo de la ISS.
Agosto de 2018: el astronauta de la NASA Ricky Arnold demuestra la tecnología de secuenciación y extracción de biomoléculas (BEST) utilizando métodos independientes del cultivo para secuenciar ADN en la estación por primera vez con un método de “hisopo a secuenciador”. 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 tomando muestras de ADN microbiano para secuenciarlas e identificarlas.
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 bacterianas utilizando la instalación BioMole para comprender el entorno microbiano de la Estación Espacial Internacional.
6 de septiembre de 2023: Jasmin Moghbeli, astronauta de la NASA e ingeniera de vuelo de la Expedición 69, proporciona muestras de microbios para la secuenciación de ADN a bordo de la Estación Espacial Internacional.
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