植物は宇宙飛行に入って数分以内に遺伝子の活動を変化させる、実験で判明

米フロリダ大学（UF）の研究チームは、ブルーオリジンの準軌道宇宙船ニュー・シェパードのNS-26便（2024年8月29日）で、植物が宇宙に入って数分のうちに遺伝子の働きを変え始めることを示した。成果は学術誌npj Microgravityに掲載された。

これまでの宇宙生物学は、数日から数カ月宇宙に滞在した後の生物の変化を主に調べてきた。打ち上げから無重力に入るまでの最初の数分に何が起きるかは、ほとんど分かっていなかった。研究チームはシロイヌナズナを入れた管を飛行士の服に取り付け、打ち上げ前、無重力到達時、降下開始時、着陸時の4段階で管を作動させた。地上では同じ管を同じタイミングで作動させ、対照群とした。使われたのは、スペースシャトルや国際宇宙ステーションでの実績があるケネディ宇宙センターの固定チューブである。実験を担当したファーレル氏は搭乗し、サンプル採取の様子を自ら観察して、保存剤が試料を十分に覆っているかや管の動きを確認した。

解析では1200を超える遺伝子の活動が変化した。反応は葉と根で異なり、飛行の段階ごとにも違っていた。変化した遺伝子の多くは環境ストレスや環境の変化への応答に関わるものだ。このことから、宇宙順化は宇宙に着いた後の一度の調整で完結するのではなく、打ち上げ、無重力への移行、降下、帰還という各局面で異なる応答が積み重なる過程である可能性が高い。宇宙の影響を評価するには、滞在期間だけでなく出入りの各局面を別々に見る必要があるという見方は、今後の実験設計にも影響しうる。準軌道機を研究の場として使えることが示された点も重要である。

宇宙産業にとって、この成果は二つの意味を持つと考えられる。一つは、宇宙空間の影響が滞在中だけでなく打ち上げと帰還の過程でも生じるため、機器や部材の評価条件を段階別に組み立てる必要が出てくる可能性があることだ。もう一つは、準軌道機会を使った短時間の実験が現実的になれば、試料保存容器や小型の試験装置への需要が生まれる可能性があることである。

日本の製造業の視点では、固定チューブのように決められた瞬間に確実に作動する機構や、時刻・温度の制御に関わる精密部品が関わりうる分野だ。宇宙用機器は打ち上げ、無重力、降下、着陸で環境が段階的に変わるため、局面ごとの条件を満たす部材の信頼性が問われる。研究者が現場で直接観察したことが新たな知見につながったとの報告は、試作品の立ち会い評価や現場でのデータ確認を重視する取引先との関係づくりにも示唆を与えるかもしれない。

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