エンドウは国際宇宙ステーションで成長しています。画像クレジット：ISS Expedition 6、NASAの乗組員。拡大するにはクリックしてください
不安は良いことです。それは何かが間違っているかもしれないこと、危険が近いかもしれないことを警告します。それはあなたが行動する準備をする信号を開始するのを助けます。しかし、時折不安があなたの命を救うことができる一方で、絶え間ない不安は大きな害を引き起こします。体を強く警戒させるホルモンは、脳や免疫系など、体全体に溢れ出るとさらにダメージを与えます。
植物は人間のように心配することはありません。しかし、彼らはストレスに苦しんでいます、そして彼らはほとんど同じ方法でそれを扱います。それらは化学信号を生成します—スーパーオキシド（O2-）—それはプラントの残りの部分を厳しく警戒します。しかし、スーパーオキシドは有毒です。それが多すぎると、植物に害を与えます。
これは火星の植物にとって問題になるかもしれません。
宇宙探査ビジョンによると、人類は今後数十年で火星を訪れ、探査します。必然的に、彼らは彼らと一緒に植物を持ちたいと思うでしょう。植物は、家から遠く離れた場所に食料、酸素、交際、そして緑のパッチを提供します。
火星では、植物は通常それらに大きなストレスを引き起こす条件に耐えなければなりません—厳しい寒さ、干ばつ、低気圧、彼らが進化しなかった土壌。しかし、植物生理学者のウェンディ・ボスと微生物学者のノースカロライナ州立大学のエイミー・グルデンは、これらの条件で生きられる植物を開発できると信じています。彼らの研究はNASA Advanced Concepts研究所によってサポートされています。
ストレス管理が鍵です：奇妙なことに、火星のような条件で繁栄する地球の生き物はすでに存在します。ただし、植物ではありません。それらは地球の最も初期の生命体の一部です。海底または北極の氷の奥深くに生息する古代の微生物です。ボスとグルデンは、これらの極度に愛情のある微生物から遺伝子を借りて火星に優しい植物を生産することを望んでいます。そして、彼らが取っている最初の遺伝子は、ストレスに対処する植物の能力を強化するものです。
通常の植物はすでにスーパーオキシドを解毒する方法を持っていますが、研究者達はPyrococcus furiosusとして知られている微生物がよりよく働くかもしれないものを使用すると信じています。 P. furiosusは、海底の過熱したベントに住んでいますが、定期的に冷たい海水に排出されます。したがって、植物の解毒経路とは異なり、P。furiosusの経路は、摂氏100度を超える驚くべき温度範囲で機能します。これは、火星の温室で植物が経験するものに匹敵するスイングです。
研究者たちはすでにアラビドプシスとして知られている小さくて成長の早い植物にP. furiosus遺伝子を導入しました。 「私たちは最初の小さな苗を持っています」とボスは言います。 「私たちはそれらを育て、種子を集めて、第2世代、次に第3世代を生産します。」約1年半から2年で、彼らはそれぞれが新しい遺伝子の2つのコピーを持っている植物を望んでいます。その時点で、彼らは遺伝子がどのように機能するかを調査することができます：それらが機能的な酵素を生産するかどうか、それらが実際に植物の生存を助けるかどうか、またはそれらが何らかの方法でそれを傷つけるかどうか。
結局、彼らは他の極限微生物から遺伝子を引き抜くことを望みます—植物が干ばつ、寒さ、低気圧などに耐えることを可能にする遺伝子。
もちろん、目標は、火星の状態を生き残ることができる植物を開発することではありません。本当に有用であるためには、植物は、作物を生産するため、廃棄物をリサイクルするためなど、繁栄する必要があります。 「火星の温室で何をしたいか」とボスは言います。「限界環境で成長し、丈夫になるものです。」
ストレスの多い状況では、植物はしばしば部分的にシャットダウンする、とグルンデンは指摘します。彼らは成長と繁殖をやめ、代わりに彼らの努力を生き続けることに集中します-そしてそれ以上は何もしません。微生物の遺伝子を植物に挿入することにより、ボスとグルデンはそれを変えることを望んでいます。
「他のソースからの遺伝子を使用することで」とGrunden氏は説明します。私たちは、ストレスに反応して植物が自身の代謝を停止する能力を[短絡する]ことを望んでいます。」
ボスとグルデンが成功した場合、彼らの仕事は、地球上の周辺環境に住んでいる人間に大きな違いをもたらす可能性があります。ボスは、第三世界の多くの国で、「干ばつが来たときに1週間または2週間作物を伸ばすと、冬まで続く必要のある最終的な収穫が得られる可能性があります。もし私たちが干ばつ抵抗性や耐寒性を高め、栽培シーズンを延長できれば、多くの人々の生活に大きな違いをもたらす可能性があります。」
彼らのプロジェクトは長期的なもので、科学者を強調しています。 「私たちが実際にテストできる植物に[最初の遺伝子]ができるようになるまでには、1年半かかります」とGrunden氏は指摘します。火星に、またはノースダコタにさえ、寒くて干ばつを好むトマトの植物ができる前に、それはさらに長くなります。しかし、グルデンとボスは、彼らが成功すると確信し続けています。
「極限環境愛好家の宝庫があります」とグルデンは言います。 「したがって、1つがうまくいかない場合は、次の生物に進むことができます。これは、望むもののわずかに異なるバリアントを生成します。」
「エイミーの権利」とボスは同意する。 「それは宝の山です。そしてそれはとてもエキサイティングです。」
元のソース：NASAニュースリリース
