太空中的同卵双胞胎

一项雄心勃勃的研究结果刚刚公布，该研究旨在探索飞行对人体的影响。来自美国不同大学的12个团队一直在研究细胞、遗传学和一般生理学。约翰霍普金斯大学的林赛·里扎尔迪向伊兹·克拉克讲述了这些超乎寻常的研究结果。

伊兹-想去太空旅行吗?多年的身心训练，漫长的等待，你会被选中执行任务吗?然后你被绑在火箭上，发射到太空，在国际空间站上生活几个月。大多数时候，宇航员在国际空间站上最多待6个月，但在2015年3月，一名名叫斯科特·凯利的美国宇航员被选中参加为期一年的太空任务，斯科特身上有一些特别的东西引起了科学家们的注意……

林赛-这项研究的想法来自斯科特·凯利自己。他知道他将参加为期一年的任务，于是找到美国宇航局，说，嘿，你知道我有一个双胞胎兄弟要来这里，我们都是宇航员，研究我们会不会很酷，因为我们是双胞胎，我们有相同的基因序列?NASA同意了，那太棒了。

Izzie -那是Lindsay Rizzardi。她是约翰霍普金斯大学一个研究小组的成员，该小组研究了斯科特和他的双胞胎马克的基因信息。关键因素是，作为同卵双胞胎，他们的DNA是相同的，这是一项猛犸象研究的开始，该研究旨在探索太空生活对人体的影响，并将其与地球上的生活进行比较。林赛和她的导师安德鲁·范伯格对一种叫做甲基化的东西很感兴趣，这是一个在你的DNA中进行的过程。

林赛:DNA甲基化实际上是一种化学标签，它会沉积在你的DNA上。它不会改变你的DNA，也不会改变序列或其他类似的东西，但它确实可以调节基因表达以及它们如何“打开”和“关闭”。

伊兹-现在，假设你的基因密码是一本食谱。如果你拿一个指令——那是一个基因，那类似于一个食谱。现在这些甲基化标记就像在食谱上放一个标记说“减少你的份量”。因此，如果一个配方上有很多甲基化标记，也就是你的基因上有很多甲基化标记，它本质上减少了它的数量，最终阻止了一个基因的工作，否则就被称为“关闭”。

林赛:举个例子，如果你在一个基因的开头有很多这样的修饰，通常会导致这个基因被关闭。如果周围没有太多的甲基化，基因就会被打开或表达。所以我们的假设是我们会看到斯科特在太空中的巨大变化而马克却没有。

伊兹-但他们的发现并非如此。事实上，林赛和研究小组发现斯科特和马克的遗传密码并没有长期的重大差异。

林赛-马克的DNA甲基化水平实际上比斯科特在全球范围内有更多的变化。一开始我们很惊讶，但后来我们开始认真思考，当然，斯科特在空间站的孤立环境中呆了整整一年，他的饮食受到限制，他的环境没有太大变化;而地球上的马克可以旅行，他想吃什么就吃什么。考虑到这一点，我们在斯科特身上没有看到太多的变化也就不足为奇了。现在有趣的是，我们发现与炎症和应激反应有关的基因已经改变了甲基化，而我们在马克身上没有发现这些基因的变化。

Izzie -但是你怎么能比较两个需要新鲜血液样本的人，当其中一个在你上方400公里的轨道上运行时?

林赛-这实际上是后勤方面的噩梦。我们要做的是协调样本收集和联盟号对空间站的预定访问。所以每当他们得到补给时，斯科特或他的一个船员就必须抽取他的血液，并把它放在火箭上，然后回到哈萨克斯坦，然后在哈萨克斯坦有一架飞机等着把它送到休斯顿，然后在休斯顿，它会被装上一辆卡车运到实验室。必须有人在实验室，无论是中午还是凌晨3点等着样本，这样他们就可以分离出我们需要的细胞群，把它们冷冻起来，然后运到实验室。这是一项了不起的成就，我认为这项研究的一个伟大成就就是把所有的后勤工作都安排好了这样我们以后就可以这样做了。

Izzie -特别是在未来可能涉及人类太空飞行到火星…

林赛:当然。我的意思是，我认为如果你计划去火星的太空任务，那么你需要做好准备。我们收集到的关于这种长时间太空飞行的潜在风险的任何信息都是有益的。当你计划更长时间的任务时，你必须考虑到这一点，因为这也很有趣，这是第一次宇航员在太空中呆了一年多，至少对我们来说是这样。实际上，我们在飞行的最后六个月里看到了很多变化，所以持续时间越长，我们开始看到效果。