探测火星上的生命并进行DNA测序？当麻省理工学院科学家克里斯托弗·卡尔(Christopher Carr)在9岁的时候拜访夏威夷的一个绿色沙滩时，他或者没有想到，有一天他会用脚下的小橄榄石晶体来寻找外星生命。卡尔如今是麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)和麻省总病院结合斥地的地外基因组搜刮(SETG)仪器科学首席研究员，致力于将生物学、地质学和行星科学连系起来，匡助懂得宇宙中生命是若何进化的。
科学揭示了我们的汗青，这真是一个弗成思议的故事，你和我是40亿年进化链条上弗成朋分的一部门。地外基因组搜刮最初由哈佛医学院遗传学传授Gary Ruvkun提出，自2005年以来一向由麻省理工学院负责研究的副院长、EAPS地球物理学传授Maria Zuber向导。作为地外基因组搜刮科学道理研究员，卡尔与一大群科学家和工程师一路，匡助斥地了可以承受辐射的仪器，并在太空航行情况中检测DNA，这是一种携带大多数生物体遗传信息的核酸。
（图示）合成样本模拟了我们周边世界的分歧区域，用于验证生命检测和谈，它们是由Angel Mojarro为SETG团队合成。
如今，卡尔和同事们正在对仪器进行微调，使其能在这颗红色星球上工作。为了做到这一点，研究小组需要模拟被认为可以留存火星上生命迹象的泥土类型，为此，他们需要一位地质学家。安吉尔·莫贾罗是EAPS的一名研究生，她接管了这项义务。凭据火星探测车的数据，Mojarro花了几个月的时间来合成火星上分歧区域的泥土。事实证实，你能够在网上买到火星上发现的大部门岩石和矿物，但并不是所有。
泥土中最难找到的成分之一是橄榄石，在建立了一系列分歧火星模拟泥土之后，Mojarro想要找出SETG是否可以提取并检测这些泥土中嵌入的少量DNA，就像它在将来火星义务中所做的那样。尽管地球上已经存在很多探测和测序DNA的手艺，但缩小仪器的规模，使其适合于火星漫游者火星车、在从地球运输过来的过程中存活下来，以及在火星恶劣的情况中进行高保真度测序，是一项奇特的挑战，不管如今的测序手艺是什么，这都是一大堆步伐。自2005年起头斥地以来，SETG仪器已经获得了成长和改善。
今朝该团队正在起劲将一种称为纳米孔测序的新方式集成到新研究中，在纳米孔测序中，DNA链穿过纳米巨细的孔，碱基序列经由离子电流的转变来检测。就其自己而言，莫加罗的火星模拟泥土不含微生物，所认为了测试和斥地火星模拟泥土中DNA的纳米孔测序，莫加罗将已知数量的枯草芽孢杆菌孢子添加到泥土中。没有人类在火星上的匡助，SETG仪器将需要可以收集、净化和使DNA测序，这一过程平日需要大约一微克的地球DNA。
（图示）02016 SETG便携式单分子DNA测序解决方案：nanopore MinION (top)设备和英特尔较量棒，使用智妙手机掌握。
该小组使用新测序和制备方式的究竟揭橥在《天体生物学》上，将检测的极限推到了十亿分之几，这意味着即使是最微小的生命迹象也能被仪器检测到并测序。这不光适用于火星……这些究竟在其他范畴也有意义，地球上雷同的DNA测序方式已被用于匡助治理和跟踪埃博拉疫情以及医学研究。此外，SETG改善或者对行星珍爱具有主要意义，其方针是防止和尽量削减地球对太空情况的生物污染。即使在新检测限的SETG仪器，Mojarro可以区分人类DNA和芽孢杆菌的DNA。
若是我们探测到其他行星上的生命，需要一种手艺，可以区分搭便车观光的微生物与地球和火星上的生命。在揭橥在《天体生物学》研究论文中，Mojarro和Carr认为这些成长或者会填补地球生命故事中缺失的一些空白。若是火星上有生命，那么很有或者它与我们有关。引用之前的研究，这些研究描述了在重轰击晚期(41亿到38亿年前)行星间的物质交流。若是SETG在将来探测到火星上的DNA并对其进行测序，究竟或者“改写我们对自身发源的熟悉”。
