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<\/p>\nDer Flug russischer Kosmonauten und NASA-Astronauten, Teilnehmer der 70. Langzeitexpedition, wird auf der Internationalen Raumstation fortgesetzt. Ein l\u00e4ngerer Aufenthalt im Weltraum f\u00fchrt zu k\u00f6rperlichen Ver\u00e4nderungen im menschlichen K\u00f6rper. Beispielsweise verschlechtert sich der Zustand von Knochen und Muskeln. Daher wird die Gesundheit von Astronauten von \u00c4rzten und Wissenschaftlern genau untersucht.<\/p>\n
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Die Korrektur des Mineralstoffwechsels bei Astronauten mit Medikamenten wird auf der ISS untersucht: das \u201eKorrektur\u201c-Experiment (eine Studie zur Wirksamkeit der pharmakologischen Korrektur des Mineralstoffwechsels unter Bedingungen l\u00e4ngerer Schwerelosigkeit); Experiment \u201eInteraktion-2\u201c (Untersuchung der Verhaltensmuster der Besatzung w\u00e4hrend eines langfristigen Raumflugs); Experiment \u201eDispersion\u201c (Bildung und Verhalten von Fl\u00fcssigphasendispersionen unter Schwerelosigkeitsbedingungen); Experiment \u201eSzenario\u201c (Testmethoden zur Bewertung der Entwicklung katastrophaler und potenziell gef\u00e4hrlicher Ph\u00e4nomene); Experiment \u201eTrennung\u201c (Testen und Testen eines Systems zur Regenerierung von Wasser aus Urin unter Schwerelosigkeitsbedingungen); Experiment \u201eNeuroimmunit\u00e4t\u201c (Bewertung des Einflusses von Stress auf das Immunsystem und Stress-Reaktivit\u00e4tssysteme im Weltraum); Experiment \u201eCardiovector\u201c (Gewinnung neuer wissenschaftlicher Informationen \u00fcber die Rolle des rechten und linken Teils des Herzens bei der Anpassung des Kreislaufsystems an die Bedingungen eines langfristigen Weltraumflugs).<\/p>\n
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L\u00e4ngere Aufenthalte im Weltraum setzen Menschen Strahlung aus, die Desoxyribonukleins\u00e4ure oder DNA sch\u00e4digen kann, die die f\u00fcr unsere Entwicklung und Funktion notwendigen genetischen Informationen tr\u00e4gt. Die Bedingungen im Weltraum wirken sich auch darauf aus, wie der K\u00f6rper solche Sch\u00e4den repariert, was das Risiko m\u00f6glicherweise versch\u00e4rft. Bei der Forschung auf der Internationalen Raumstation werden DNA-Sch\u00e4den und -Reparaturen mithilfe von Werkzeugen und Techniken zur Sequenzierung, Analyse und sogar Bearbeitung von DNA untersucht.<\/p>\n
Im April 2016 amplifizierte der ESA-Astronaut Tim Peake (Europ\u00e4ische Weltraumorganisation) zum ersten Mal DNA mit dem ersten zur Station geschickten Polymerase-Kettenreaktionsger\u00e4t (PCR), dem miniPCR. Ein wichtiger Schritt bei der Analyse genetischen Materials ist die Amplifikation, bei der mehrere Kopien eines DNA-Abschnitts erstellt werden.<\/p>\n
Die NASA-Astronautin Kate Rubin sequenzierte erstmals im August 2016 DNA im Weltraum mit einem kommerziellen Standardger\u00e4t namens MinION. Im August 2017 kombinierte die NASA-Astronautin Peggy Whitson miniPCR und MinION, um die erste unbekannte Mikrobe von der Station zu identifizieren. Im August 2018 entwickelte der NASA-Astronaut Ricky Arnold die DNA-Sequenzierungsmethode \u201eSwab-to-Sequencing\u201c, die die Notwendigkeit einer Bakterienkultur \u00fcberfl\u00fcssig macht. vor der Analyse.<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/mks2802241.jpg\")
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Ein weiterer wichtiger Meilenstein im Mai 2019 war die erste CRISPR-Genbearbeitung auf der Station durch die NASA-Astronautin Christina Koch. CRISPR steht f\u00fcr Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic. Hierbei handelt es sich um kurze, sich wiederholende DNA-Sequenzen, die in Bakterien vorkommen, mit dazwischen liegenden viralen DNA-Sequenzen.<\/p>\n
Die Bakterien transkribieren virale DNA-Sequenzen in RNA, die dann ein bestimmtes Protein zur viralen DNA leitet und diese schneidet, wodurch eine Verteidigungslinie gegen eindringende Viren entsteht. Forscher k\u00f6nnen Leit-RNA erstellen, die f\u00fcr jeden Teil des Genoms spezifisch ist. Dies bedeutet, dass CRISPR verwendet werden kann, um pr\u00e4zise Br\u00fcche an einer bekannten Stelle in einem Gen zu erzeugen, was zu einer einfacheren Genbearbeitung f\u00fchrt.<\/p>\n
Genes in Space 6 nutzte CRISPR, um erfolgreich Br\u00fcche in der DNA gew\u00f6hnlicher Hefe zu erzeugen, die Reparatur der Br\u00fcche zu erm\u00f6glichen und die reparierte DNA zu sequenzieren, um festzustellen, ob ihre urspr\u00fcngliche Ordnung w\u00e4hrend des Raumflugs wiederhergestellt wurde. Organismen reparieren DNA-Br\u00fcche auf eine von zwei Arten. Eine Methode kann Basen hinzuf\u00fcgen oder entfernen, w\u00e4hrend die andere Str\u00e4nge wieder zusammenf\u00fcgt, ohne die DNA-Sequenz zu \u00e4ndern. Zu verstehen, ob eine Reparaturart weniger fehleranf\u00e4llig ist, hat wichtige Auswirkungen auf den Schutz der Besatzung.<\/p>\n
Genes in Space 5 stellt einen wichtigen Schritt hin zu einer schnellen, sicheren und kosteng\u00fcnstigen M\u00f6glichkeit zur Untersuchung des Immunsystems w\u00e4hrend der Raumfahrt dar. Diese Studie lieferte auch einen Machbarkeitsnachweis f\u00fcr die gleichzeitige Amplifikation mehrerer DNA-Sequenzen im Weltraum und erweiterte damit die M\u00f6glichkeiten der Flugforschung und Gesundheits\u00fcberwachung.<\/p>\n Genes in Space-10 validierte eine Methode zur Messung und Analyse der L\u00e4nge von DNA-Fragmenten, sogenannten Telomeren, mithilfe von Fluoreszenz. Telomere, die kappenartigen genetischen Strukturen an den Enden der Chromosomen, die sie vor Sch\u00e4den sch\u00fctzen, verk\u00fcrzen sich mit zunehmendem Alter, es wurde jedoch festgestellt, dass sie sich im Weltraum verl\u00e4ngern. Die Analyse der Telomerl\u00e4nge kann dabei helfen, den Mechanismus dieses Effekts zu bestimmen.<\/p>\n Die Ergebnisse der Studie k\u00f6nnten auch die M\u00f6glichkeit bieten, DNA zu messen und genetische medizinische Probleme w\u00e4hrend der Raumfahrt zu diagnostizieren. Das Zur\u00fcckschicken von DNA-Proben zur Analyse zur Erde w\u00fcrde sie abbauen und w\u00e4re f\u00fcr zuk\u00fcnftige Langzeitmissionen nicht m\u00f6glich. Das Verst\u00e4ndnis, warum sich Telomere im Weltraum verl\u00e4ngern, k\u00f6nnte auch zu einem besseren Verst\u00e4ndnis ihrer Rolle beim Altern des Menschen f\u00fchren.<\/p>\n Ein komplettes molekulares Labor im Weltraum zu haben, erweitert die F\u00e4higkeiten von Wissenschaftlern erheblich. Die F\u00e4higkeit, DNA zu analysieren, zu untersuchen, wie sie im Weltraum besch\u00e4digt und repariert wird, und spezifische \u00c4nderungen daran vorzunehmen, erm\u00f6glicht eine komplexere Forschung. Die Identifizierung unbekannter Organismen und Ver\u00e4nderungen bekannter Organismen ist der Schl\u00fcssel zur Gew\u00e4hrleistung der Sicherheit der Besatzungsmitglieder bei zuk\u00fcnftigen Missionen.<\/p>\n Die NASA hat k\u00fcrzlich die letzte Mission ihres Space Shuttle Fire Experiments (Saffire) abgeschlossen und damit eine achtj\u00e4hrige Reihe von Studien abgeschlossen, die Einblicke in das Verhalten von Feuer im Weltraum lieferten. Das neueste Experiment, Saffire-VI, wurde im August 2023 zur Internationalen Raumstation gestartet und beendete seine Mission am 9. Januar, als die Raumsonde Northrop Grumman Cygnus bei ihrem geplanten Wiedereintritt in die Erdatmosph\u00e4re sicher vergl\u00fchte.<\/p>\n Dr. David Urban, Hauptforscher, und Dr. Gary Ruff, Projektmanager am Glenn Research Center der NASA in Cleveland, haben das Saffire-Projekt im Nordosten Ohios seit seinem ersten Start im Jahr 2016 geleitet. W\u00e4hrend der gesamten Experimentreihe sammelten die Forscher Daten, die die NASA nutzen w\u00fcrde. um die Missionssicherheit zu verbessern und zuk\u00fcnftige Designs von Raumfahrzeugen und Raumanz\u00fcgen zu informieren.<\/p>\n \u201eWie stark muss ein Feuer sein, damit sich die Besatzung krank f\u00fchlt?\u201c sagte Urban. \u201e\u00c4hnliche Arbeiten werden f\u00fcr jede andere bewohnbare Struktur hier auf der Erde durchgef\u00fchrt \u2013 Geb\u00e4ude, Flugzeuge, Z\u00fcge, Autos, Minen, U-Boote, Schiffe \u2013 aber wir hatten vor Saffire keine \u00e4hnliche Forschung f\u00fcr Raumfahrzeuge durchgef\u00fchrt.\u201c<\/p>\n Wie fr\u00fchere Saffire-Experimente fand Saffire-VI in einem Block eines unbewohnten Cygnus-Raumschiffs statt, das die Raumstation bereits verlassen hatte, was die Sicherheit des umlaufenden Labors und eine repr\u00e4sentativere Flugumgebung gew\u00e4hrleistete. Diese neueste Version des Experiments war jedoch einzigartig, da in der Testanlage eine h\u00f6here Sauerstoffkonzentration und ein niedrigerer Druck erzeugt wurden, um die Bedingungen im Inneren eines bemannten Raumfahrzeugs zu simulieren.<\/p>\n Im Verlauf von 19 Saffire-VI-Experimenten nahmen das NASA-Team und seine Kollegen von Northrop Grumman verschiedene Anpassungen der Luftbedingungen vor. Anschlie\u00dfend entz\u00fcndeten sie Flammen auf Materialien wie Plexiglas, Baumwolle, Nomex und schwerentflammbaren Stoffen mit niedriger Geschwindigkeit. Der Draht mit Kugeln im Inneren des Ger\u00e4ts entz\u00fcndete die Materialien. \u201eDie Saffire-Flow-Anlage ist ein Windkanal. Wir dr\u00fccken Luft hindurch\u201c, sagte Ruff. \u201eSobald die Testbedingungen festgelegt sind, leiten wir einen elektrischen Strom durch einen d\u00fcnnen Draht und die Materialien entz\u00fcnden sich.\u201c<\/p>\n Mit Kameras im Inneren konnte das Team die Flammen beobachten, w\u00e4hrend Fernsensoren au\u00dferhalb der Saffire-Einheit Daten dar\u00fcber sammelten, was im Cygnus-Fahrzeug geschah. Die Bilder und Informationen wurden in Echtzeit gesammelt und dann zur Analyse durch Wissenschaftler zur Erde zur\u00fcckgesendet. \u201eEs gibt die Geschwindigkeit der W\u00e4rmefreisetzung und die Geschwindigkeit der Freisetzung von Verbrennungsprodukten\u201c, sagte Ruff. \u201eSie k\u00f6nnen das als Input f\u00fcr das Modell verwenden und vorhersagen, was mit dem Auto passieren wird.\u201c<\/p>\n Im n\u00e4chsten Jahrzehnt der Erkundungs- und Wissenschaftsmissionen werden Astronauten tiefer in den Weltraum und zu Orten fliegen, die noch erforscht werden m\u00fcssen. Obwohl die Saffire-Experimente abgebrochen wurden, hat die NASA wertvolle Erkenntnisse gewonnen und Berge von Daten zum Brandverhalten gesammelt, die der Agentur bei der Entwicklung sichererer Raumfahrzeuge helfen werden.<\/p>\n Die Erforschung neurologischer Organellen, Pflanzenwachstum und Ver\u00e4nderungen in K\u00f6rperfl\u00fcssigkeiten geh\u00f6rt zu den wissenschaftlichen Forschungsarbeiten, die die NASA-Astronauten Matthew Dominic, Michael Barratt, Jeanette Epps und Tracy K. Dyson im Rahmen der Expedition 71 an Bord der Internationalen Raumstation unterst\u00fctzen werden. Barratt schlie\u00dft sich einer Gruppe von Astronauten an, die an der Complementation of Integrated Protocols for Human Research (CIPHER)-Experimentreihe teilnehmen, die Wissenschaftlern dabei hilft, herauszufinden, wie lange Zeitr\u00e4ume im Weltraum den menschlichen K\u00f6rper ver\u00e4ndern.<\/p>\n Besatzungsmitglieder planen, die Raumstation im Februar und M\u00e4rz zu starten. Nachfolgend finden Sie Einzelheiten zu einigen Arbeiten, die w\u00e4hrend der bevorstehenden Expedition an Bord des Mikrogravitationslabors geplant sind.<\/p>\n Human Brain Organoid Models for Neurodegenerative Diseases and Drug Discovery (HBOND) untersucht die Mechanismen der Neuroinflammation, einem h\u00e4ufigen Merkmal neurodegenerativer Erkrankungen.<\/strong> Forscher stellen Organoide mithilfe von iPSCs (induzierten pluripotenten Stammzellen) her, die von Patienten gewonnen werden, die an der Parkinson-Krankheit und prim\u00e4r progressiver Multipler Sklerose leiden.<\/p>\n Die sechste Organoidstudie zur Raumstation, finanziert von der National Stem Cell Foundation, HBOND, ist die erste, die iPSCs, Material von Alzheimer-Patienten, einbezieht und die Wirkung von in der Entwicklung befindlichen Medikamenten zur Behandlung von Neuroinflammationen testet. Die Ergebnisse k\u00f6nnten dazu beitragen, die Diagnostik zu verbessern, Erkenntnisse \u00fcber die Auswirkungen des Alterns zu gewinnen, die Entdeckung von Medikamenten zu beschleunigen und therapeutische Angriffspunkte f\u00fcr Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen zu identifizieren. Organoidmodelle k\u00f6nnen auch die M\u00f6glichkeit bieten, vorherzusagen, wie sich ein Langzeit-Raumflug auf das Gehirn auswirkt, und die Entwicklung von Gegenma\u00dfnahmen unterst\u00fctzen.<\/p>\n Pflanzen k\u00f6nnten auf Langzeitmissionen zum Mond und Mars als Nahrungsquelle dienen und andere lebenserhaltende Dienste leisten.<\/strong> Forschung zu Pflanzenreaktionen auf Stress, der durch Schwerelosigkeit und hohe ultraviolette Strahlung im Weltraum (Pflanzen-UV-B) verursacht wird, untersucht, wie sich Stress durch Schwerelosigkeit, UV-Strahlung und eine Kombination aus beiden auf Pflanzen auf molekularer, zellul\u00e4rer und ganzk\u00f6rperlicher Ebene auswirkt. Die Ergebnisse k\u00f6nnten das Verst\u00e4ndnis des Pflanzenwachstums im Weltraum verbessern und dazu beitragen, Pflanzenanbautechnologien f\u00fcr zuk\u00fcnftige Missionen zu verbessern.<\/p>\n Schwerelosigkeit f\u00fchrt dazu, dass Fl\u00fcssigkeiten im K\u00f6rper in Richtung Kopf wandern, was zu Ver\u00e4nderungen der Augenstruktur und des Sehverm\u00f6gens, dem sogenannten raumfahrtassoziierten neurookularen Syndrom (SANS), sowie anderen Gesundheitsproblemen f\u00fchren kann.<\/strong><\/p>\n Mit der Methode \u201eAbschw\u00e4chung der vorderen Fl\u00fcssigkeitsverschiebung mithilfe venokonstriktorischer Oberschenkelmanschetten w\u00e4hrend der Raumfahrt\u201c wird untersucht, ob Oberschenkeldruckmanschetten eine einfache M\u00f6glichkeit sein k\u00f6nnten, dieser Fl\u00fcssigkeitsverschiebung im K\u00f6rper entgegenzuwirken und dabei zu helfen, Astronauten bei zuk\u00fcnftigen Missionen zum Mond und zum Mars vor SANS und anderen Problemen zu sch\u00fctzen. Oberschenkelmanschetten k\u00f6nnen auch zur Behandlung oder Vorbeugung von Problemen bei Patienten auf der Erde beitragen, die an Erkrankungen leiden, die zu einer Fl\u00fcssigkeitsansammlung im Kopf f\u00fchren, wie etwa l\u00e4ngere Bettruhe oder Krankheiten.<\/p>\n Arthrospira-C (Art-C), eine Studie der ESA (Europ\u00e4ische Weltraumorganisation), analysiert, wie das Cyanobakterium Limnospira auf Raumfahrtbedingungen reagiert und ob es im Weltraum die gleiche Menge und Qualit\u00e4t an Sauerstoff und Biomasse produziert wie auf der Erde.<\/strong> Diese Mikroalgen, auch Spirulina genannt, k\u00f6nnten verwendet werden, um von Astronauten ausgeatmetes Kohlendioxid zu entfernen, das in einem geschlossenen Raumschiff giftig werden kann, und um Sauerstoff und frische Nahrung als Teil von Lebenserhaltungssystemen auf k\u00fcnftigen Missionen zu produzieren.<\/p>\n Korrekte Vorhersagen der Sauerstoff- und Biomasseausbeute sind entscheidend f\u00fcr die Gestaltung von Lebenserhaltungssystemen, die Bioprozesse nutzen. Spirulina hat nachweislich auch strahlensch\u00fctzende Eigenschaften, und der Verzehr von Spirulina kann dazu beitragen, Raumfahrer vor kosmischer Strahlung zu sch\u00fctzen und gesundes Gewebe bei Patienten zu erhalten, die sich auf der Erde einer Strahlenbehandlung unterziehen.<\/p>\n Der Flug russischer Kosmonauten und NASA-Astronauten, Teilnehmer der 70. Langzeitexpedition, wird auf der Internationalen Raumstation fortgesetzt. Ein l\u00e4ngerer Aufenthalt im Weltraum f\u00fchrt zu k\u00f6rperlichen Ver\u00e4nderungen im menschlichen K\u00f6rper. Beispielsweise verschlechtert sich der Zustand von Knochen und Muskeln. Daher wird die Gesundheit von Astronauten von \u00c4rzten und Wissenschaftlern genau untersucht.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1362,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[151,977,539,40],"tags":[595,599,372,307,320,313,596,292,540,598,294,594,597],"class_list":{"0":"post-1361","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-geliobiology","8":"category-astrobiologie","9":"category-erdumlaufbahn","10":"category-kosmos","11":"tag-cipher","12":"tag-cyanobakterien","13":"tag-dna","14":"tag-esa","15":"tag-feuer","16":"tag-iss","17":"tag-limnospira","18":"tag-nasa","19":"tag-organoid","20":"tag-parkinson","21":"tag-roskosmos","22":"tag-sequenzierung","23":"tag-verstaerkung"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1361","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1361"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1361\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1363,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1361\/revisions\/1363"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1362"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1361"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1361"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1361"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/mks2802244.jpg\")
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