據美國《新聞週刊》12月5日報道，人們早就知道，暴露於輻射之中會破壞脫氧核糖核酸（DNA），但一項新的研究發現，宇航員面臨一個額外風險：DNA的複製在失重狀態下更容易出錯。
科學家測試了酶在失重狀態——飛機以拋物線飛航模式自由落體時產生的無重力狀態——下，是否能準確複製細胞中的DNA。當所謂的“嘔吐彗星”飛機（美國國家航空航天局對零重力飛機的暱稱——譯者注）在20秒內下降超過兩英里（約合3.2公里）時，近乎失重的狀態複製了太空中的條件。DNA在太空中準確複製對宇航員和未來太空旅行至關重要。
這項發表在《細胞與發育生物學前沿》雜誌上的研究報告通訊作者、多倫多大學的阿龍·羅森斯坦說：“所謂的DNA聚合酶是複製和修復DNA的重要酶。它們肯定不完美：即使在最佳條件下，它們有時也會犯錯。這裡我們發現，從大腸桿菌中提取的DNA聚合酶在失重狀態下更加容易出錯，比如在太空中出現的情況。”
報道稱，科學家已經意識到，當暴露於宇宙射線和太陽粒子時，DNA出現變異的機率更高。太空輻射會導致單核苷酸替換、交聯、倒位和缺失，從而增加患癌症、正在發育的胎兒和未來後代出現基因缺陷以及組織和白內障退化的風險。
報道還稱，直到現在，人們還不知道人類DNA的複製是否會受到失重狀態影響。如果DNA聚合酶副本不那麼精確，那麼DNA每次複製時高變異率就會增加，從而導致癌症發病率上升。2020年，羅馬第二大學科學家發現，暴露在宇宙輻射下會損傷細胞，導致通常與衰老有關的疾病發生。
報道介紹，這項新研究的作者首次證明，在失重狀態下，大腸桿菌中DNA聚合酶的錯誤率在失重狀態下更高。他們利用半自動微型實驗室，在模擬太空飛行條件下，觀察噴氣式飛機拋物線飛行過程中一段長為1000個核甘酸的DNA碎片的一輪複製過程。
報道指出，在從失重到超重力——也就是地球表面重力的兩倍——的飛行條件下，科學家在使用他們的微型實驗室時面臨挑戰。
研究報告的作者們得出結論說，宇宙輻射和失重狀態下DNA的不準確複製在未來的月球和火星任務中對宇航員的健康構成雙重威脅。這項研究強調，未來宇宙飛船需要創造人造重力，以防止航天員在太空深處可能受到負面的健康影響。
研究報告的作者之一、加拿大金斯頓女王大學的弗吉尼亞·沃克說：“我們已經證明，DNA聚合酶（與線粒體——細胞的動力源——中發現的聚合酶類似）會在失重狀態下犯更多錯誤。損傷更大、複製準確度降低的綜合效應可能導致宇航員過早衰老。”
來源：參考訊息網
