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地外生命大搜寻 DNA探测揭示火星生命之谜(图)

http://www.kexue.com 2010-02-22 10:53:31 腾讯科学  发表评论

据国外媒体报道,由于加拉帕戈斯岛与主大陆相隔离,在该岛屿上生活的鬣鳞蜥具备许多与众不同的特征,由于它们无法在海洋中长途游泳,生物学家认为第一批鬣鳞蜥是乘坐植物构成的自然“木筏”抵达加拉帕戈斯岛的。同样,研究人员认为这种理论适用宇宙海洋,他们猜测如果火星上潜在存在着的生命可能由“岛屿物种”构成,它们来自于地球和太阳系内陨星。

地外生命大搜寻:DNA探测揭示火星生命之谜

“搜寻地外基因组”采用了一种能够在火星上搜寻土壤或者 冰水样本中DNA分子的仪器,探寻火星是否存在生命

地外生命大搜寻:DNA探测揭示火星生命之谜

神秘火星是否存在生命仍是一个未解谜团

或许火星生命来源于更遥远的“大陆星球”,美国哈佛医学院遗传学教授加里-鲁维科(Gary Ruvkun)说:“地球不太可能是宇宙DNA数据库。”他指出,这一观念并不夸张,我们已发现了生物学重要分子的迹象,例如:由彗星传播的氨基 酸组成成份。同时,我们知道大约35亿年前, 陨星碰撞经常将地球表面的一些岩石分离溅入太空。一些微生物或者生物分子很可能搭乘这些“宇宙木筏”抵达其他太空星球表面。

为了测试这种理论——“胚种论”,鲁维科和他的同事们开始进行一项叫做“搜寻地外基因组(SETG)”的研究项目,该项目中采用了一种能够在火星上搜寻土壤或者冰水样本中DNA分子的仪器,如果该仪器发现了任何生命体,之后就会进行基因代码分析,判断是否存在与地球人类相近 似的“火星人”。

据悉,搜寻地外基因组仪器原型将 于今年首次进行实地试验,该项目是由美国宇航局天体生物学科学和技术仪器发展部投资的。

DNA探测

一些研究人员认为目前对于分析 火星DNA为时过早,美国科罗拉多州大学的诺 曼-佩斯(Norman Pace)说:“如 果火星存在着生命迹象,比如具体的生物数量,我们将赞同应用DNA分析。然而当前我们未在火星上发现具体的生物数量,现在提及DNA序列分析似乎太早了!”

但是鲁维科和研究小组的技术能够探测到样本中单个的DNA分子,可应用于其他生物学测试,比如:使用质谱分析的化学成份鉴定。加利福尼亚州大学圣克鲁兹分校 的哈里-诺勒(Harry Noller) 说:“采用化学分析法很难探测到单个的分子,但是我们可以独特地放大DNA分子,这样它的化学特性就清晰地呈现出来了。”

不可改变的DNA

为了放大外星球上潜在的DNA踪迹,鲁维科和他的合作同事已在火星和地球上寻找可能存在的DNA链。他们认为DNA链可能存在于16S核蛋白体基因中,该基因对于细胞蛋白质制造过程至关重要。该基因的序列在数十亿年的进化历程中几乎未 发生变化。

事实上,16S核蛋白体基因的短DNA链已在10万多个物种核糖体基因分析中鉴别出来,诺勒说:“16S核蛋白体基因的DNA链并未发生过突变,它们的存在将告诉我们生命的存在状况。”

因此,如果探测发现任何火星生命具有16S核蛋白体基因DNA链,它们很可能来源于地球。

DNA复制的“初始材料”

“搜寻地外基因组”仪器分析的火星样本和从16S核蛋白体基因提取的较少片段将作为DNA复制的“初始材料”,如果样本中包含DNA分子,并且存在一些DNA的遗传代码匹配“初始材料”,之后相应的一系列化学反应将产生出数百万个该样本DNA的复制品。

所探测出具有特殊标记的放大DNA分子和其中部分DNA序列代码,将有助于鉴别它们来自于哪种生命形式。如果样本被地球DNA分子所污染,“搜寻地外基因组”研究人员能够精确地识别出样本中的DNA序列代码,分析其污染来自于人类,还是某些细菌。

目前,鲁维科和同事们建造了一个DNA分析原型,该仪器正处于校准标准化过程中,该研究小组将抵达阿根廷科帕韦火山,该地区具有地球上最接 近于火星的地理环境。他们将启用该仪器测试科帕韦火山酸性流失物中丰富微生物中的DNA序列。

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