美刊研究揭示宇航员为何在太空中老得快

　　据美国《新闻周刊》12月5日报道，人们早就知道，暴露于辐射之中会破坏脱氧核糖核酸（DNA），但一项新的研究发现，宇航员面临一个额外风险：DNA的复制在失重状态下更容易出错。
　　科学家测试了酶在失重状态——飞机以抛物线飞行模式自由落体时产生的无重力状态——下，是否能准确复制细胞中的DNA。当所谓的＂呕吐彗星＂飞机（美国国家航空航天局对零重力飞机的昵称——译者注）在20秒内下降超过两英里（约合3.2公里）时，近乎失重的状态复制了太空中的条件。DNA在太空中准确复制对宇航员和未来太空旅行至关重要。
　　这项发表在《细胞与发育生物学前沿》杂志上的研究报告通讯作者、多伦多大学的阿龙·罗森斯坦说：＂所谓的DNA聚合酶是复制和修复DNA的重要酶。它们肯定不完美：即使在最佳条件下，它们有时也会犯错。这里我们发现，从大肠杆菌中提取的DNA聚合酶在失重状态下更加容易出错，比如在太空中出现的情况。＂
　　报道称，科学家已经意识到，当暴露于宇宙射线和太阳粒子时，DNA出现变异的概率更高。太空辐射会导致单核苷酸替换、交联、倒位和缺失，从而增加患癌症、正在发育的胎儿和未来后代出现基因缺陷以及组织和白内障退化的风险。
　　报道还称，直到现在，人们还不知道人类DNA的复制是否会受到失重状态影响。如果DNA聚合酶副本不那么精确，那么DNA每次复制时高变异率就会增加，从而导致癌症发病率上升。2020年，罗马第二大学科学家发现，暴露在宇宙辐射下会损伤细胞，导致通常与衰老有关的疾病发生。
　　报道介绍，这项新研究的作者首次证明，在失重状态下，大肠杆菌中DNA聚合酶的错误率在失重状态下更高。他们利用半自动微型实验室，在模拟太空飞行条件下，观察喷气式飞机抛物线飞行过程中一段长为1000个核甘酸的DNA碎片的一轮复制过程。
　　报道指出，在从失重到超重力——也就是地球表面重力的两倍——的飞行条件下，科学家在使用他们的微型实验室时面临挑战。
　　研究报告的作者们得出结论说，宇宙辐射和失重状态下DNA的不准确复制在未来的月球和火星任务中对宇航员的健康构成双重威胁。这项研究强调，未来宇宙飞船需要创造人造重力，以防止航天员在太空深处可能受到负面的健康影响。
　　研究报告的作者之一、加拿大金斯顿女王大学的弗吉尼亚·沃克说：＂我们已经证明，DNA聚合酶（与线粒体——细胞的动力源——中发现的聚合酶类似）会在失重状态下犯更多错误。损伤更大、复制准确度降低的综合效应可能导致宇航员过早衰老。＂