美国科学家正在进行一项改造生命的研究,尝试为地球上的植物植入能够忍耐极端环境的基因,使它们在火星等外太空环境中生长。这项研究被认为将为未来的太空探索提供重要支持。
据悉,这项研究由美国北卡罗来纳州立大学教授温迪·博斯(Wendy Boss)及其团队主导,并得到了美国宇航局(NASA)先进概念研究所的资助。研究人员设想通过跨物种基因移植技术,为植物植入能够忍耐极高或极低温度、辐射、干旱以及异常重力环境的基因,从而培育出适合火星生长的“外星生物圈”。
研究团队首先以嗜热火球菌(Thermococcus)为研究对象,这种细菌生活在海底火山口或热泉眼附近,能够在100摄氏度到零摄氏度的极端温度下生存。其生存的关键在于一种特殊的过氧化物还原酶基因。这种酶能够分解细胞中积累的过氧化物,从而保护细胞免受损害。
研究人员将嗜热火球菌的过氧化物还原酶基因插入烟草和芥菜等模型植物的基因组中。实验结果显示,这些“设计植物”不仅生长状况良好,还能够生成与嗜热火球菌相同的过氧化物还原酶。温迪·博斯教授表示,这一成果具有重要的基础性意义,开创了设计适应极端条件植物的先例。
尽管如此,研究团队表示,仍需进一步验证这些“设计植物”在极端环境下的实际表现,并评估新增基因是否会对植物产生副作用。未来,他们计划继续将嗜热火球菌的更多相关基因植入植物基因组,并研究这些基因是否能够增强植物对辐射等其他极端条件的抵抗能力。
此外,研究人员还计划从2007年起探索这些基因在提高地球农作物抗高温、抗干旱能力方面的潜力。这些研究成果不仅可能为未来的太空探索提供支持,还可能为应对地球气候变化和粮食安全问题提供新的解决方案。