走进科学
太空飞行会让宇航员发生遗传变化？
最近我们最迫切的愿望就是登上火星，但在我们去这颗红色星球进行历时七个月的旅程时，我们需要先了解一下艰苦的太空环境给我们的身体带来的影响。
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感谢宇航员Scott和Mark Kelly自愿成为NASA的研究对象。自从他们执行完太空任务之后，NASA就开始对他们进行研究。研究人员们收集了这对双胞胎在地球和太空里的血液样本和其它的生物材料，并进行了比较。
虽然这一双胞胎研究的完整结果还需要一两年的时间才会面世，但现在我们已经有了一些发现。在Scott Kelly执行任务之前、之时和之后(他在太空里待了340天)，他的基因表达、DNA甲基化作用和其它的生物标记都发生了变化。根据领导该研究的科学家团队，这些变化可能是Scott长期待在太空中所致。该团队将他们的初步研究结果呈现在了NASA人类研究方案的科学家会议上。
约翰霍普金斯大学医学院的遗传学家Andrew Feinberg是研究成员之一，他说道：“该研究最重要的地方在于它表明我们可以做到。我不认为人们会意识到宇航员在太空中会轻易发生遗传变化。”
作为同卵双胞胎，这对兄弟在遗传上非常相似。然而，研究人员们发现当Scott在太空中时，他的端粒比他的双胞胎兄弟更长。虽然Scott的端粒在回到地球上之后，于很短时间内就回到了进入太空之前的状态，但这样的结果依旧在人们的预料之外。毕竟人们一直以为端粒会随着一个人的生命进程而变短，太空飞行的压力理应加速端粒变短，事实却与之相反。
科罗拉多州立大学的放射生物学家Susan Bailey表示：“这完全与我们的预期相反。”
NASA人类研究项目的首席科学家John Charles说科学家们之所以对太空飞行时的端粒长度感兴趣，是因为它们的腐蚀会导致宇航员在执行长期任务时出现健康问题。在将宇航员送到火星上之前，理解长期太空旅行的潜在健康风险非常重要。
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即便Scott的端粒神奇地增长了，但这依旧值得审查。
Charles说：“我们应该知道端粒变长并不总是好事，因为端粒变长也与某些疾病进程和病状有关。不过在这一例子中，事实并非如此。”
该研究结果的另外一个谜题在于DNA甲基化作用，这一过程会在DNA分子上增加甲基群以便控制基因表达。研究人员们发现当Scott在太空中时这一过程会减慢，与此同时Mark体内的甲基化作用却加快了。
Charles表示：“甲基化作用即基因关闭不需要被复制的部分。测量甲基化作用的变化也能记录基因在不同环境中的活跃情况，决定哪些基因不需要被解读和转录，身体也不需要在这些部分进行蛋白质编码。这些测量能够帮助我们从基因层面，来理解身体对太空飞行因素的反应。”
科学家们观察到Scott体内的基因表达有急剧变化，比起他的兄弟，他在太空中多待了520天。这些变化可能是苛刻的条件所致。现在，研究人员们会将注意力转向是什么导致这些分子变化出现。
Charles说道：“如果Kelly兄弟并没有被选作宇航员，那么NASA的基因研究将会处于较慢进程。”
了解人体对长期太空飞行的反应将是艰巨的任务，但总有人需要去执行这一任务。如果我们还想殖民火星，那么 情况将尤为如此。