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A cientista e astronauta Kate Rubins realizou ontem, com sucesso, o primeiro experimento de sequenciamento de DNA no espaço, a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). O sucesso da experiência abre uma série de novas possibilidades para futuros astronautas e biólogos.

Esse teste foi parte do projeto Biomolecule Sequencer da NASA, que tinha o objetivo de verificar a possibilidade de usar essa técnica numa espaçonave em órbita. Os resultados obtidos do sequenciamento feito a bordo da ISS foram comparados aos de um teste idêntico feito na Terra; como os dois resultados foram idênticos, comprovou-se a possibilidade de usar o método num ambiente de microgravidade. O vídeo abaixo (em inglês) fala mais sobre a experiência:

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Sequenciamento de DNA

O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, está presente nas células da enorme maioria dos seres vivos, com exceção de alguns vírus. As moléculas de DNA contém toda a informação sobre aquele organismo, na forma de bases nitrogendas Adenina, Citosina, Guanina e Timina (ou A, C, G e T).

Com o sequenciamento de uma molécula de DNA, é possível descobrir a ordem em que essas bases aparecem em determinado código genético. Isso, por sua vez, permite que se identifique a qual ser vivo aquele código genético pertence. A capacidade de sequenciar DNA no espaço significa que qualquer forma de vida encontrada em um ambiente de microgravidade (como a ISS) poderá rapidamente ser identificado.

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De acordo com a agência, isso também é importante para o futuro das explorações espaciais. Conforme astronautas sejam enviados a locais mais distantes, eles terão a necessidade de identificar micróbios tanto durante a viagem quanto ao chegar a seu destino. O sucesso do experimento mostra que a técnica é confiável mesmo na microgravidade que os astronautas do futuro provavelmente enfrentarão.

Técnica

Normalmente, as máquinas de sequênciamento de DNA usadas em laboratórios na Terra usam componentes ópticos, fluorescentes e lasers para realizar o processo. Dessa vez, contudo, a NASA usou um sequenciador portátil, chamado de MinION, que tem o tamanho aproximado de uma pequena barra de chocolate e se ligar via USB a um computador.

Isso permite que o sequenciamento seja realizado com mais facilidade, e com menor risco de danos. O MinION transmite uma corrente positiva através de nanoporos dentro do aparelho enquanto uma solução com o DNA a ser sequenciado passa por ela. As moléculas de DNA bloqueiam a corrente que passa pelos nanoporos de uma maneira específica, o que permite que os cientistas as identifiquem.

Graças ao equipamento, o processo também é muito mais rápido. Enquanto os equipamentos terrestres levar dias para sequenciar o DNA das amostras, o MinION consegue realizar o sequenciamento quase em tempo real, embora exija 10 a 15 minutos após a aplicação da amostra para se preparar. A imagem abaixo mostra o MinION conectado a um notebook:

Reprodução

Possibilidades

Pode parecer que essa descoberta seja de pouca utilidade até que se encontre vida extraterrestre. No entanto, ela pode até mesmo salvar a vida de astronautas. Isso porque uma bactéria ou vírus que se dissemine na ISS (ou em qualquer ambiente espacial do futuro) poderá ser rapidamente identificado usando esse método. Com sua identificação, a doença causada por ela pode ser tratada de maneira bem mais eficiente.

Fungos também poderiam ser identificados com essa técnica. Os astronautas já observaram fungos crescendo na ISS, e agora poderão identificá-los sem que seja necessário enviar uma amostra à Terra: a viagem até a superfície poderia danificar a amostra. Sabendo do que se trata, os microbiólogos da NASA podem determinar o que fazer com o fungo.

Também é importante usar a técnica para avaliar as condições da água da ISS. Ao todo, 85% da água ingerida pelos astronautas da estação é reciclada, a partir de urina, suor e condensação. Com o teste, é possível avaliar, com mais frequência, se a água ingerida pelos astronautas continua limpa em um nível microbial.

Voltando aos astronautas, outra maneira pela qual eles podem se beneficiar da tecnologia é usando-a para avaliar seu próprio DNA. Segundo a NASA, mudanças no código genético dos astronautas, decorrentes de seus longo tempo na ISS poderiam ser detectadas com esse método.