2019年5月22日，女王大学的科学家们在渥太华机场登上了一架改装的猎鹰20飞机。按计划，飞机将进行一次“呕吐彗星”飞行，以陡峭的抛物线反复爬升至8公里的高度，并以自由落体的方式交替下降。在自由落体过程中，以20秒内超过3.3公里的速度，只有重力而没有升力、推力或阻力对飞机起作用，导致失重。在这些困难的条件下，科学家们的任务是测试在失重状态下复制DNA的酶是否和在地球上一样准确。这个问题对未来的太空探索至关重要，因为宇航员的健康将取决于细胞分裂过程中精确的DNA复制。

　　所谓的DNA聚合酶是复制和修复DNA的基本酶。不可避免地，它们并不完美:即使在最佳条件下，它们有时也会犯错误。在这里，我们表明来自大肠杆菌的DNA聚合酶在微重力下更容易出错，比如在太空中。因此，我们的研究结果对宇航员的健康具有重要意义，”通讯作者亚伦·罗森斯坦说，他当时是加拿大金斯敦女王大学的学生，目前在多伦多大学工作。

　　研究结果发表在开放获取期刊《细胞与发育生物学前沿》上。

　　先前的研究表明，在太空中，由于宇宙射线和太阳粒子的破坏，DNA遭受更高的突变率——例如，单核苷酸的取代、交联、反转或缺失。目前尚不清楚的是，自然的DNA复制机制是否也会受到太空失重条件的影响。如果DNA聚合酶在太空中变得不那么精确，随着DNA的复制，已经很高的突变率将进一步增加，癌症是宇航员的潜在后果之一。

　　罗森斯坦和他的导师、合著者维吉尼亚·k·沃克教授在这里首次表明，来自大肠杆菌的DNA聚合酶在微重力下的错误率始终较高。为了得到这个结果，罗森斯坦和来自女王大学的同事们参加了“加拿大减少重力实验设计挑战赛”。他们设计了一个半自动迷你实验室，可以在抛物线飞行的失重阶段进行一次1000个核苷酸长的工程DNA片段的单轮复制。他们的结果可以推广到空间条件。

　　为了使微型实验室能够适应晕动症研究人员的控制，需要反复试验。

　　邻域剥夺、DNA甲基化和基因前移之间的关系黑人和白人女性乳腺癌患者乳腺组织的压力

　　研究人员确定了参与DNA修复机制的关键因素

　　研究表明，DNA的三维组织可以影响胶质母细胞瘤的进展

　　这组作者指出，单碱基取代率——核苷酸胸腺嘧啶(T)与DNA螺旋相反链上的错误核苷酸(例如腺苷(a))配对的比率——被发现比在地球条件下高出10%到140%。在核苷酸A、C、G和T之间的所有成对替换，以及1至3个核苷酸的偶然缺失或插入，都发现了类似的突变率增加。正如预期的那样，准确性还取决于DNA聚合酶是否保留“校对”功能，该功能可以验证(并在必要时删除)任何不匹配的核苷酸:由于突变而使校对失活的酶版本具有大约50%的替代率。

　　研究人员得出结论，结合太空中更大的传统风险，微重力下DNA复制的不准确性可能会对宇航员在太空中的长时间健康构成威胁，比如计划中的月球和火星任务。

　　“我们已经证明，DNA聚合酶类似于在线粒体中发现的DNA聚合酶——细胞的动力——在微重力下会产生更多的错误。更大的损伤和更低的复制精度的综合影响可能导致宇航员过早衰老。我们的研究结果表明，设计能够产生人工重力的旋转宇宙飞船，以防止这些负面影响的重要性。我们很乐意被邀请在这样的船上重复我们的实验!沃克总结道。