국제 우주 정거장에서 완두콩이 자랍니다. 이미지 크레디트 : NASA ISS Expedition 6의 승무원. 클릭하면 확대
불안은 좋은 일이 될 수 있습니다. 무언가 잘못되었거나 위험이 가까울 수 있음을 알려줍니다. 작동 준비를하는 신호를 시작하는 데 도움이됩니다. 그러나 때때로 약간의 불안이 당신의 생명을 구할 수 있지만 지속적인 불안은 큰 해를 입 힙니다. 당신의 몸을 강하게 경고하는 호르몬은 또한 당신의 두뇌, 면역 체계 등이 몸을 항상 넘치면 더 손상시킵니다.
식물은 인간과 같은 방식으로 걱정하지 않습니다. 그러나 그들은 스트레스로 고통 받고 있으며, 같은 방식으로 스트레스를 처리합니다. 그들은 화학 신호 인 수퍼 옥사이드 (O2-)를 생성하여 플랜트의 나머지 부분을 경고합니다. 그러나 과산화물은 독성이있다. 그것의 너무 많은 것은 식물을 해칠 것입니다.
이것은 화성의 식물에게 문제가 될 수 있습니다.
우주 탐사 비전에 따르면, 인류는 수십 년 후에 화성을 방문하고 탐험 할 것입니다. 필연적으로 식물을 가져 가고 싶어 할 것입니다. 식물은 집에서 멀리 떨어진 음식, 산소, 교제 및 녹색 패치를 제공합니다.
화성에서 식물은 일반적으로 심한 추위, 가뭄, 낮은 기압, 진화하지 않은 토양 등 많은 스트레스를 유발하는 조건을 견뎌야합니다. 그러나 노스 캐롤라이나 주립 대학의 식물 생리 학자 웬디 보스와 미생물 학자 에이미 그런 든은이 조건에서 살 수있는 식물을 개발할 수 있다고 믿고 있습니다. 그들의 작업은 NASA Institute for Advanced Concepts의 지원을받습니다.
스트레스 관리가 중요합니다. 이상하게도 화성과 같은 조건에서 번성하는 지구 생물이 이미 있습니다. 하지만 그들은 식물이 아닙니다. 그것들은 지구의 가장 빠른 생명체 중 하나입니다. 바다의 바닥이나 북극의 얼음 속에 사는 고대 미생물입니다. 보스와 그 룬든은 극도로 사랑받는 미생물로부터 유전자를 빌려 화성 친화적 인 식물을 생산하기를 희망합니다. 그들이받는 첫 번째 유전자는 식물의 스트레스 처리 능력을 강화시키는 유전자입니다.
보통의 식물은 이미 과산화물을 해독 할 수있는 방법을 가지고 있지만, 연구진은 파이로 코커스 푸리 오수 스 (Pyrococcus furiosus)로 알려진 미생물이 더 잘 작동 할 수 있다고 생각합니다. P. furiosus는 바다의 바닥에있는 과열 된 통풍구에 산다. 그러나 주기적으로 찬 바닷물로 퍼져 나간다. 따라서 식물의 해독 경로와 달리 P. furiosus의 경로는 놀라운 100+ 섭씨 온도 범위에서 작동합니다. 화성의 온실에서 식물이 경험하는 것과 일치하는 스윙입니다.
연구원들은 이미 아라비돕시스로 알려진 작고 빠르게 성장하는 식물에 P. furiosus 유전자를 도입했습니다. 보스는“우리는 처음으로 작은 묘목을 가지고 있습니다. "우리는 자라서 씨앗을 모아서 2 세대와 3 세대를 생산할 것입니다." 약 1 년 반에서 2 년 후, 그들은 각각 새로운 유전자의 2 개 사본을 가진 식물을 가지기를 희망합니다. 이 시점에서 기능성 효소를 생산하는지, 실제로 식물을 생존시키는 데 도움이되는지, 아니면 어떤 식 으로든 상처를 입히는 지 등 유전자의 성능을 연구 할 수 있습니다.
결국 그들은 식물이 가뭄, 냉기, 저기압 등을 견딜 수있게 해주는 다른 극한 미생물의 유전자를 뽑아 내기를 희망합니다.
물론 목표는 단지 화성 조건에서 살아남을 수있는 식물을 개발하는 것이 아닙니다. 진정으로 유용하려면 식물은 번성해야합니다 : 작물 생산, 폐기물 재활용 등. 보스는“화성 온실에서 원하는 것은 주변 환경에서 자라고 강력 할 것”이라고 말했다.
스트레스가 많은 조건에서 식물은 종종 부분적으로 폐쇄된다고 Grunden은 말한다. 그들은 성장과 번식을 멈추고, 살아 남기 위해 노력을 집중합니다. 미생물 유전자를 식물에 삽입함으로써 Boss and Grunden은 그 변화를 희망합니다.
Grunden은“다른 출처의 유전자를 사용함으로써 식물을 속이는 것입니다. 그 식물은 유전자를 자체적으로 조절하는 방식으로 조절할 수 없기 때문입니다. 우리는 스트레스에 대한 반응으로 자체 대사를 차단할 수있는 식물의 기능을 [단락]하고자합니다.”
보스와 그 룬든이 성공한다면, 지구의 주변 환경에 사는 사람들에게 큰 영향을 줄 수 있습니다. 보스는“많은 제 3 세계 국가들에서 가뭄이 났을 때 일주일 또는 이틀 동안 작물을 연장하면 겨울 내내 지속되는 최종 수확량을 얻을 수 있습니다. 가뭄에 대한 저항력이나 냉기 저항력을 높이고 성장 계절을 연장 할 수 있다면 많은 사람들의 삶에 큰 변화를 가져올 수 있습니다.”
그들의 프로젝트는 장기적이며 과학자들을 강조합니다. Grunden은“테스트 할 수있는 식물에 [첫 번째 유전자]가 실제로 존재하기까지는 1 년 반이 걸릴 것입니다. 화성 또는 심지어 노스 다코타에 춥고 가뭄을 좋아하는 토마토 공장이 있기까지는 훨씬 더 길어질 것입니다. 그러나 Grunden과 Boss는 그들이 성공할 것이라고 확신합니다.
그 룬든은“극단의 보물 창고가 있습니다. "그래도 효과가 없다면, 약간 다른 변형을 일으키는 다음 유기체로 넘어갈 수 있습니다."
보스는“모든 것이 옳습니다.”라고 동의합니다. “보물입니다. 정말 신나 네요”
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
