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27.11.2014

DNA überlebt Expedition ins Weltall

Erbsubstanz übersteht einen Flug ins All und hält sogar der enormen Hitze beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre stand, wie ein Team von Schweizer und deutscher Forschern entdeckt hat.

Start der Forschungsrakete TEXUS-49 vom Esrange Space Center in Kiruna, Nordschweden
Start der Forschungsrakete TEXUS-49 vom Esrange Space Center in Kiruna, Nordschweden

Das Erbmaterial DNA ist hart im Nehmen, wie ein Weltraumexperiment offenbart hat: DNA-Moleküle überlebten nicht nur eine 13-minütige Expedition ins All. Auch der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre bei über 1 000 Grad Celsius konnte dem Erbgut offenbar nicht viel anhaben. Forscher aus Zürich stellten fest: Nach ihrer Rückkehr auf die Erde waren die molekularen Weltraumtouristen noch in der Lage, genetische Informationen weiterzugeben. Über diese erstaunlichen Ergebnisse berichtet ein schweizer-deutsches Team im Fachjournal PLOS One (2014, Online-Veröffentlichung).

Das Weltraumexperiment war eher eine spontane Idee, die Schweizer Wissenschaftlern bei der Untersuchung zur Rolle der Schwerkraft bei der Regulation der Genexpression in menschlichen Zellen kam. Während der Vorbereitung dieser Weltraummission kam die Frage auf, ob sich die Außenstruktur der Rakete auch für Stabilitätstests von so genannten Biosignaturen eignet – also Molekülen, die die Existenz von aktuellen oder früheren Lebensvorgängen belegen können.  Die Forscher einigten sich auf ein Zusatzexperiment als Vortest, um die Stabilität von Biomarkern bei Raumflug und Wiedereintritt in die Atmosphäre zu prüfen.

Vor dem Start der Forschungsrakete TEXUS-49 plazierte das Team um den  Weltraumbiotechnologen Oliver Ullrich vom Anatomischen Institut der Universität Zürich kleine doppelsträngige DNA-Moleküle an verschiedene Stellen der Außenhülle des Nutzlast-Bereichs der Rakete. Im März 2011 hob die Rakete mit den unsichtbaren Weltalltouristen von der nordschwedischen Basis in Kiruna ab und kehrte kurz darauf wieder zur Erde zurück.

DNA besteht Feuerprobe

Die so genannte Plasmid-DNA wurde nach Start, Raumflug, Wiedereintritt in die Erdatmosphäre und Landung an allen zuvor aufgetragenen Stellen auf der Rakete wiedergefunden. Außerdem war sie zum grossen Teil sogar noch in der Lage, genetische Information in Bakterienzellen und Bindegewebszellen zu übertragen. „Diese Studie belegt experimentell, dass die genetische Information der DNA grundsätzlich die extremen Bedingungen des Weltraumes und des Eintritts in die dichte Atmosphäre der Erde überstehen kann“, sagt Studienleiter Oliver Ullrich vom Anatomischen Institut der Universität Zürich.

Experten warnen vor irdischer DNA als blinder Passagier

Mit so einem Ergebnis hatten das Team um Ullrich, zu dem auch Forscher der Otto-von Guericke Universität Magdeburg sowie der Universität Münster und der Bremer Airbus DS gehören, nicht gerechnet. Die Studie stützt damit die Ansicht vieler Wissenschaftler, wonach DNA auch aus dem All zur Erde gelangen kann, etwa in extraterrestrischem Material aus Staub und Meteoriten, das in rund 100 Tonnen täglich auf die Erde trifft. Die Wissenschaftler sind überzeugt: Die extreme Stabilität von DNA  unter Weltraumbedingungen muss bei der Suche nach Leben außerhalb der Erde in der Interpretation von Resultaten berücksichtigt werden. „Das Ergebnis zeigt, dass es gar nicht unwahrscheinlich ist, dass trotz aller Vorsichtsmaßnahmen Raumfahrzeuge auch DNA irdischen Ursprunges an ihre Landestelle mitbringen können. Das muss man im Griff haben, wenn man nach Leben außerhalb der Erde sucht“, gibt Ullrich zu bedenken.

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