植物が地上環境の環境的課題に対処するための複雑なネットワークとシグナル伝達経路は、進化の過程で発達してきました。植物を新しい環境にさらすことは、植物が進化の経験外の条件にどのように適応するかを理解するチャンスとなります。宇宙飛行はそのような環境の 1 つであり、地球の境界外で植物がどのように機能するかを理解することも宇宙探査に不可欠です。植物は、種、生態型、遺伝学、さらには器官に応じて宇宙飛行に反応します。宇宙飛行の生理学的影響は、遺伝子発現のパターンに反映されます。たとえば、宇宙飛行で育った植物は、 シロイヌナズナ 根は、地上の対照群よりも小さく、側根が少なく、根毛の発達が短い傾向があります。生態型コロンビア (Col-0) のこれらの形態の特徴は、宇宙飛行中のいくつかのペルオキシダーゼ遺伝子のダウンレギュレーションとの関係を示唆しています。
最近の研究では ソング ら AoBPに掲載された、宇宙飛行によって誘発された機能不明の遺伝子が、ROS関連機能への潜在的な関与について調査された。 シロイヌナズナ ルーツ。彼らの分析では、 シロイヌナズナ 植物が空間に反応する研究により、これまで特徴づけられていなかった遺伝子が発見された（OMG1）は宇宙空間で一貫して誘発される。この研究は、 OMG1 CONSTANS 様タンパク質ファミリーに属し、活性酸素種経路の維持に関与しています。これは、宇宙飛行環境への植物の生理学的適応の重要な特徴であると考えられます。また、宇宙飛行実験は、新しい遺伝子機能を発見し、陸上植物生物学へのさらなる洞察を提供するプラットフォームとして使用できることも示しています。
研究者ハイライト
アンナ・リサ・ポール博士は、フロリダ大学園芸科学科の植物分子細胞生物学プログラムの研究教授です。ポール博士は、植物が非生物的ストレスに、特に遺伝子発現レベルでどのように反応するかに関心を持つ植物分子生物学者です。宇宙飛行に関連する場所は、陸上生物の進化経験の外にある新しい環境に対する植物のゲノム反応を調査する機会を提供します。このユニークなプラットフォームは、ストレスに対処するために採用される遺伝子発現レベルの適応戦略を観察できる背景を提供します。 新たにポール氏と同僚のロバート・フェル氏は、1999年から2018年の間にXNUMX回の宇宙飛行実験を実施し、分析してきました。これらの実験では主に、宇宙飛行環境がモデル植物における遺伝子発現とシグナル伝達のパターンに与える影響を調査しました。 シロイヌナズナ.
現在の研究は、エピゲノム応答の評価に焦点を当てています。 シロイヌナズナポールは、宇宙飛行環境に関する国際会議「Gravitational and Space Research」の編集長、ISS 常設審査委員会のメンバー、GeneLab 科学評議会のメンバー、米国重力宇宙研究協会の会長として宇宙生物学コミュニティに貢献してきました。
