20 januari 2021

Detectie DNA in Mars bodemmonsters mogelijk gemaakt door FISHBot instrument

NASA wetenschapster Melissa Floyd, van het Goddard Space Flight Center R&D afdeling, is bezig een instrument te ontwikkelen genaamd – FISHBot – dat microben kan detecteren en identificeren in bodemmonsters van planeten waaronder Mars. Het instrument wordt volledig gerobotiseerd en de zoektocht naar buitenaards leven zal hiermee een flinke stimulans krijgen.

Tot nu toe keek men bij NASA door middel van de Mars rovers louter naar zogeheten biosignaturen of tekenen die op de geschiktheid of bewoonbaarheid van een planeet duiden maar niet naar het leven in de vorm van microben en archaea zelf (archaea zijn oerbacteriën lijkend op gewone bacteriën, maar zijn inwendig heel anders gebouwd. Ze kunnen onder extreme omstandigheden voorkomen: zo zijn er oerbacteriën bekend die nog in kokend water kunnen leven). Floyd gebruikt Goddards R&D programma om subsystemen te ontwikkelen voor de FISHBot die op aarde in laboratoria wordt gebruikt, met name in genetisch onderzoek, en bij de identificatie van soorten. Floyd stelt dat Mars net als de Aarde aan hetzelfde bombardement van chemische elementen blootgestaan heeft bij de vorming van de planeet en dat het leven er op eenzelfde manier begonnen kan zijn. De RNA * en DNA** moleculen, met hun nucleotiden***, herbergen en brengen genetische informatie op celniveau over in alle levende organismen op aarde. Eencellige micro-organismen o.a. bacteria en archaea zijn dan ook het doel van onderzoek. Een gram aarde bevat rond de 40miljoen bacteriële cellen en 1 millimeter zoet water ongeveer een miljoen.

Het instrument maakt gebruik van de techniek die ook wel ‘fluorescent in-situ hybridization’ genoemd wordt – FISH – en men is er mee in staat om de aan- of afwezigheid van RNA of enkelvoudige DNA strengen op chromosomen te detecteren en lokaliseren. FISH technologie wordt gebruikt in laboratoria. Handmatig wordt een monster op een proefglaasje geplaatst met 15 tot 20 mogelijke match nucleotiden, als er een past licht deze match op door middel van een fluoriserende substantie. Om dit werk volledig te robotiseren is Floyd nu bezig de subsystemen te ontwikkelen die alle handelingen volautomatisch aankan. Voorlopig is er nog een flinke klus te gaan aan de ontwikkeling van deze robotmicroscoop maar het zal volgens de wetenschapster het zoeken naar buitenaards leven naar een ‘next level’ tillen. Bron; SpaceDaily

 

*RNA; Ribonucleïnezuur, vaak afgekort tot RNA (Engels: Ribonucleic Acid), is een van drie macromoleculen met DNA en eiwitten die essentieel zijn voor alle bekende levensvormen. RNA lijkt qua chemische structuur sterk op DNA, en net als DNA is RNA opgebouwd uit een lange keten van nucleotiden.  In organismen is RNA doorgaans enkelstrengs en kan het zeer complexe driedimensionale structuren aannemen, terwijl DNA dubbelstrengs is.

**DNA; is een biochemisch macromolecuul dat fungeert als belangrijkste drager van erfelijke informatie in alle bekende organismen.

***Nucleotiden; vormen een groep van biochemische verbindingen die de bouwstenen voor RNA en DNA vormen

Comments

  1. Grappig dat men naar DNA wil zoeken, of dat de enige mogelijkheid is om zelf replicerend (intelligent) leven te creëren… en waarom zou het eigenlijk zelf replicerend moeten zijn? Gene Roddenberry had daar wel wat gedachten over… https://nl.wikipedia.org/wiki/Gene_Roddenberry

    • Definitie : “Leven is een open fysico-chemisch systeem, dat door middel van uitwisseling van energie en materie met zijn omgeving, en dankzij een inwendig metabolisme, in staat is om zich in stand te houden, te groeien, zich voort te planten en zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving, zowel op korte (fysiologische en morfologische adaptatie) als op lange termijn (evolutie).” https://nl.wikipedia.org/wiki/Leven

      Zonder zelf-replicering (volgende generatie) en zelf-reparatie (genezing) gaan (organische) organismen (als soort of individueel) niet lang mee.

      Theoretisch bestaat er de mogelijkheid dat een ‘levensvorm’ goddelijk-lang meegaat, maar vooralsnog hebben we nog niet zulk soort ‘leven’ ontdekt.

      Soorten die als een ‘vuurvogel/feniks’ keer-op-keer ontstaan uit de ‘verbrande’ resten van een vorige generatie (en misschien een hoeveelheid extra energie uit een nabijgelegen ster), lijkt mij ook niet een stabiele vorm van leven: de kans dat die nog leven op een moment dat H. sapiens toevallig even langs komen is erg klein. En aangezien zo’n systeem per definitie geen evolutie kan hebben, zou je hoog uit iets van een enkele cel kunnen aantreffen…

      De enige echte optie naast organische organismen lijkt mij dat op een plek niet koolstof chemie tot leven heeft geleid, maar waar spontaan elektronica tot leven is gekomen…

      Groet, Paul

      • @Paul, je laatste zin geeft al aan dat er nog ongekende mogelijkheden zijn als je spontaan even buiten de box denkt… en als je eeuwig leeft, bv. door cloning van het hoofd “organisme” dan is replicatie door interactie met soortgenoten helemaal niet meer nodig. ff filosofisch.. zo zou je m.i. ons universum zelf ook als een intelligent design of organisme kunnen beschouwen. Het stellen van definities zonder kennis van alle mogelijkheden (niet weten wat je niet weet) vind ik voorbarig en typisch een menselijke tekortkoming.

        • Hallo Nico,
          ik denk dat alle wetenschappers wel vermoeden dat er ‘ongekende mogelijkheden’ zijn.
          Maar de kans op slagen van het vinden van die ‘onbekende opties’ is nog kleiner dan het vinden van leven wat een beetje op dat van ons lijkt. Van ons soort leven weten we tenminste hoe het er uitziet (DNA, koolstofchemie), wat het effect van ons op ons leefmilieu (biosfeer van Terra) is, en aan welke minimale voorwaarden (bv Temperatuur vloeibaar water) we vermoeden dat een andere optionele biosfeer moet voldoen.

          Hoe bv ‘Levende Stenen’ of ‘Magneto Elektrische Shapeshifters’ het doen weten we niet, laat staan dat wij instaat zijn om het te vinden aan hun specifieke kenmerken. Als zij, bv net als ons, wel communiceren over het elektromagnetische spectrum, dan vinden we hen via die weg wel, of als zij dat van nabij doen hadden hen al gevonden…
          De weg via DNA-speuren is niet omdat we uitsluiten dat er niks anders is, maar omdat we geen omlijnde ideeën hebben om die te onderzoeken.

          Waarschijnlijk heeft elke vorm van leven een bouwplan. Ook een “organisme” dat goddelijk lang het weet uit te houden dankzij kloneren, heeft een bouwplan voor zelf-reparatie (genezing bij wonden) en replicatie/kloneren. In het bouwplan staat bv hoe energie wordt gewonnen en gedistribueerd, hoe nagels, haren, botten en bloedvaten, cellen en organen worden gebouwd, hoe replicatie wordt uitgevoerd…
          Bij onze soort staat dat bouwplan ‘beschreven’ in het DNA, en ook bij de ons bekende soorten die aan ongeslachtelijke voortplanting doen (bv zwammen, planten, eencelligen) hebben DNA. (DNA is niet een kenmerk voor specifiek geslachtelijke voortplanting / seks).

          Groet, Paul

          NB Ja, mensen hebben veel tekortkomingen, als individu en als soort. Maar of deze typisch menselijk zijn… Dan zou je eerst moeten weten of andere intelligente soorten de door jouw genoemde ‘tekortkomingen’ niet hebben…
          Misschien ben jij ook een beetje voorbarig, bij / door gebrek aan betere kennis. 😉 😉

  2. Angele van Oosterom zegt

    Misschien ten overvloede of al bekend voor jullie maar voor de astrobiologie is de synthetische biologie inmiddels, voor wat betreft het onderzoek van DNA zelf en overdracht van erfelijk informatie in levende organismen, een flinke steun in de rug. Onderzoek dat reeds zo een twintig jaar loopt aan o.a. aan het Craig Venter Centrum en praktisch uitgevoerd in bedrijven als Synthetic Genomics experimenteren met het ontleden van de genetische constructieset in dit geval van een bacteriële gistcel die zichzelf repliceert. Inmiddels is men in staat om synthetische cellen in het laboratorium te produceren. Uiteindelijk is het doel om een cel te maken die alleen de genen bevat die nodig zijn om het leven in zijn meest eenvoudige vorm te ondersteunen. Twee jaar geleden waren ze daar al in geslaagd met ‘JCVI-syn3.0’.

    https://gizmodo.com/mad-scientists-created-synthetic-bacteria-with-only-473-1766686722

    Onderzoekers zouden deze kunstmatige organismen kunnen gebruiken als basissjabloon om nieuwe organismen te construeren met functies die niet in de natuur voorkomen, waaronder bacteriën die plastic en giftig afval kunnen eten, micro-organismen die functioneren als medicijnen in het lichaam, en biobrandstoffen die bestaan uit organische componenten. Meer conceptueel zou dit werk astrobiologen kunnen helpen voorspellen welke soorten buitenaardse levensvormen elders in de kosmos zouden kunnen bestaan. Dank voor jullie uitgebreide reacties. Groet, Angele

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: