Designer Plants for Mars.
Like customizing a car, NASA-funded scientists are designing plants that can survive the harsh conditions on Mars. These plants could provide oxygen, fresh food, and even medicine to astronauts while living off their waste. They would also improve morale as a lush, green connection to Earth in a barren and alien world.
The research is being sponsored by the NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC), which investigates revolutionary ideas that could greatly advance NASA's missions in the future. The proposals push the limits of known science and technology, and thus are not expected to be realized for at least decade or more.
The plants would probably be housed in a greenhouse on a Martian base, because no known forms of life can survive direct exposure to the Martian surface, with its extremely cold, thin air and sterilizing radiation. Even then, conditions in a Martian greenhouse would be beyond what ordinary plants could stand. During the day, the plants would have to endure high levels of solar ultraviolet radiation, because the thin Martian atmosphere has no ozone to block it like the Earth's atmosphere does. At night, temperatures would drop well below freezing. Also, the Martian soil is poor in the mineral nutrients necessary for plants to thrive.
"Our idea is to enable plants to survive on Mars by adding features from microscopic organisms called extremophiles that live in the most inhospitable environments on Earth," said Dr. Wendy Boss of North Carolina State University. Boss and her colleague, Dr. Amy Grunden, also of North Carolina State, head the research team working on this project.
The team uses the techniques of gene splicing to remove useful genes from extremophiles and add them to plants. (A gene is a molecular instruction that specifies a feature for an organism, such as eye color, height, the ability to digest certain foods or resist toxins, etc.)
The current NIAC funding pays for "proof of concept" work that demonstrates the feasibility of the team's idea and identifies the technical challenges that must be overcome for Martian plants to become a reality.
To prove their concept, the team took a gene from "Pyrococcus furiosus," a microbe that lives in the scalding water issuing from deep sea vents, and inserted it into a tobacco cells. The gene, "superoxide reductase," removes toxic oxygen atoms and molecules that are generated in organisms under stress. The gene was successfully incorporated into the tobacco cells and functioned without harming them.
The team plans to transform plants with genes for cold tolerance as the next step in their research. They also used their NIAC concept as an educational experience, giving undergraduate students at North Carolina State the challenge of selecting features from existing organisms that would be useful for Martian plants and designing ecosystems for Martian greenhouses.
"The features we are incorporating in Martian plants, like cold and drought tolerance, will also help crops bear severe weather here on Earth, so this work has practical application," said Grunden.
"This type of long-term research, with an uncertain path to success, is only possible with an organization like NIAC that doesn't mind taking a chance for the possibility of an incredible breakthrough," added Grunden.
NIAC was created in 1998 to solicit revolutionary concepts from people and organizations outside NASA. The Universities Space Research Association operates NIAC for NASA.
Click here for more about this subject. -Ed.
En Francais (via Google)
Usines de concepteur sur Mars.
Prenez la tolérance froide des bactéries qui prospèrent en glace arctique, ajoutent la résistance ultra-violette des plantes de tomate accroissant hautes dans les montagnes des Andes, et combinent avec une usine ordinaire. Qu'obtenez-vous? Une usine dure "pionnier" qui peut se développer dans le sol de Martian. Image ci-dessus: Plantez les jeunes plantes qui ont été transformées avec le gène "de réductase de superoxide". Non toutes les jeunes plantes prennent le nouveau gène, ainsi les jeunes plantes sont placées sur le matériel qui permet seulement transformé plante pour se développer (grande jeune plante verte au milieu de l'image supérieure). Dans l'image sur le fond, la jeune plante transformée rougeoie parce que le produit du nouveau gène (une protéine) a été étiqueté avec une molécule d'une espèce de la méduse qui rougeoie une fois exposée à la lumière spéciale. Les chercheurs emploient ce procédé pour déterminer où le nouveau gène fonctionne à l'usine transformée. Crédit d'image: L'université de l'Etat de la Caroline du Nord aiment adapter une voiture aux besoins du client, les scientifiques NASA-placés conçoivent les usines qui peuvent survivre les conditions dures sur Mars. Ces usines ont pu fournir l'oxygène, la nourriture fraîche, et même la médecine aux astronautes tout en vivant outre de leur perte. Elles amélioreraient également le moral comme lush, raccordement vert à la terre dans un monde stérile et étranger. La recherche est commanditée par l'institut de la NASA pour les concepts avançés (NIAC), qui étudie les idées révolutionnaires qui pourraient considérablement avancer les missions de la NASA à l'avenir. On ne s'attend pas à ce qu'ainsi les propositions poussent les limites de la science et de la technologie connues, et soient réalisées pour au moins la décennie ou davantage. Les usines seraient probablement logées dans une serre chaude sur une base de Martian, parce qu'aucune forme connue de la vie ne peut survivre exposition directe à la surface de Martian, avec du son air extrêmement froid et mince et rayonnement de stérilisation. Même puis, les conditions en serre chaude de Martian seraient au delà de quelles usines ordinaires pourraient se tenir. Pendant le jour, les usines devraient supporter les niveaux élevés du rayonnement ultraviolet solaire, parce que l'atmosphère mince de Martian n'a aucun ozone pour la bloquer aiment l'atmosphère de la terre fait. La nuit, les températures laisseraient tomber au-dessous de zéro bon. En outre, le sol de Martian est pauvre en les aliments minéraux nécessaires pour des usines pour prospérer. "notre idée est de permettre à des usines de survivre sur Mars en ajoutant des dispositifs des organizations microscopiques appelées les extremophiles que de phase dans les environnements les plus inhospitaliers sur terre," a dit Dr. Wendy Boss d'université de l'Etat de la Caroline du Nord. Dirigez et son collègue, Dr. Amy Grunden, aussi d'état de la Caroline du Nord, dirigent la équipe de recherche travaillant sur ce projet. L'équipe emploie les techniques du gène épissant pour enlever les gènes utiles des extremophiles et pour les ajouter aux usines. (le gène de A est une instruction moléculaire qui indique un dispositif pour une organization, telle que la couleur d'oeil, taille, la capacité de digérer certaines nourritures ou de résister à des toxines, etc...) Le placement courant de NIAC paye "preuve le travail de concept" qui démontre la praticabilité de l'idée de l'équipe et identifie les défis techniques qui doivent être surmontés pour que des usines de Martian deviennent une réalité. Pour prouver leur concept, l'équipe a pris un gène de "furiosus de Pyrococcus," un microbe qui vit dans l'eau d'échaudage publiant de la mer profonde l'exhale, et a inséré dans des cellules d'un tabac. Le gène, "réductase de superoxide," enlève les atomes et les molécules d'oxygène toxiques qui sont produits dans les organizations sous l'effort. Le gène a été avec succès incorporé aux cellules de tabac et fonctionné sans leur nuire. L'équipe projette transformer des usines avec des gènes pour la tolérance froide comme prochaine étape dans leur recherche. Ils ont également employé leur concept de NIAC comme expérience éducative, donner à des étudiants d'étudiant préparant une licence à l'état de la Caroline du Nord le défi du choix comporte des organizations existantes qui seraient utiles pour des usines de Martian et des écosystèmes de concevoir pour des serres chaudes de Martian. "les dispositifs que nous incorporons aux usines de Martian, comme le froid et la tolérance de sécheresse, aideront également des récoltes à soutenir le temps grave ici sur terre, ainsi ce travail a l'application pratique," a dit Grunden. "ce type de recherche à long terme, avec un chemin incertain au succès, est seulement possible avec une organisation comme NIAC qui ne s'occupe pas de prendre une chance pour la possibilité d'une percée incroyable," ajoutait Grunden. NIAC a été créé en 1998 pour solliciter des concepts révolutionnaires des personnes et de la NASA extérieure d'organismes. L'association de recherches de l'espace d'universités actionne NIAC pour la NASA.
Click ici pour plus au sujet de ce sujet. - Ed.
Auf Deutsch (verwenden von Google)
Entwerferbetriebe auf Mars.
Nehmen Sie die kalte Toleranz des Bakteriums, das im arktischen Eis vorwärtskommen, den ultravioletten Widerstand der Tomatenpflanzen hinzufügen, die in den Andenbergen hoch wachsen und mit einem gewöhnlichen Betrieb kombinieren. Was erhalten Sie? Ein haltbarer Betrieb "Pionier", der im Martianboden wachsen kann. Bild oben: Errichten Sie Sämlinge, die mit dem "superoxidereduktase" Gen umgewandelt worden sind. Nicht alle Sämlinge nehmen das neue Gen auf, also werden die Sämlinge auf Material gesetzt, das nur umgewandelt errichtet, um zu wachsen erlaubt (großer grüner Sämling mitten in dem oberen Bild). Im Bild auf der Unterseite, glüht der umgewandelte Sämling, weil das Produkt des neuen Gens (ein Protein) mit einem Molekül von einer Sorte Qualle etikettiert worden ist, die glüht, wenn sie speziellem Licht herausgestellt wird. Forscher verwenden dieses Verfahren, um festzustellen, wo das neue Gen im umgewandelten Betrieb arbeitet. Bildgutschrift: Nordcarolina-Landesuniversität mögen ein Auto besonders anfertigen, NASA-finanzierte Wissenschaftler entwerfen Betriebe, die überleben können die rauhen Bedingungen auf Mars. Diese Betriebe konnten Sauerstoff, frische Nahrung und sogar Medizin zu den Astronauten beim Leben zur Verfügung stellen weg von ihrer Vergeudung. Sie würden auch Moral als lush, grünen Anschluß zur Masse in einer unfruchtbaren und ausländischen Welt verbessern. Die Forschung wird vom NASA-Institut für vorgerückte Konzepte (NIAC) gefördert, das revolutionäre Ideen nachforscht, die Missionen der NASAS groß zukünftig vorrücken konnten. Die Anträge drücken die Begrenzungen auf bekannte Wissenschaft und Technologie und folglich werden erwartet verwirklicht zu werden nicht für mindestens Dekade oder mehr. Die Betriebe würden vermutlich in einem Gewächshaus auf einer Martianunterseite untergebracht, weil keine bekannten Formen des Lebens überleben können direkte Aussetzung zur Martianoberfläche, mit seiner extrem kalten, dünnen Luft und Entkeimenstrahlung. Sogar dann, würden Bedingungen in einem Martiangewächshaus sein über, was gewöhnlichen Betrieben hinaus stehen konnten. Während des Tages würden die Betriebe hohe Niveaus der ultravioletten Solarstrahlung aushalten müssen, weil die dünne Martianatmosphäre keinen Ozon zum Blockieren es mögen die Atmosphäre der Masse tut hat. Nachts würden Temperaturen wohles unter dem Gefrierpunkt fallenlassen. Auch der Martianboden ist in den Mineralnährstoffen schlecht, die für Betriebe notwendig sind vorwärtszukommen. "unsere Idee ist, Betrieben zu ermöglichen, auf Mars zu überleben, indem sie Eigenschaften von den mikroskopischen organismen hinzufügt, die extremophiles genannt werden, denen Phasen in den unwirtlichsten Klimas auf Masse," Dr. Wendy Boss der Nordcarolina-Landesuniversität sagte. Beherrschen Sie und ihr Kollege, Dr. Amy Grunden, auch des Nordcarolinazustandes, gehen die Forschungsmannschaft voran, die auf diesem Projekt arbeitet. Die Mannschaft verwendet die Techniken des Gens verstärkend, um nützliche Gene von den extremophiles zu entfernen und sie Betrieben hinzuzufügen. (a-Gen ist eine molekulare Anweisung, die eine Eigenschaft für einen Organismus, wie Augenfarbe, Höhe, die Fähigkeit, bestimmte Nahrungsmittel zu verdauen oder Giftstoffen zu widerstehen spezifiziert, usw..) Die gegenwärtige NIAC-Finanzierung zahlt für "Beweis des Konzeptes" Arbeit, die die Möglichkeit der Idee der Mannschaft zeigt und kennzeichnet die technischen Herausforderungen, die überwunden werden müssen, damit Martianbetriebe eine Wirklichkeit werden. um ihr Konzept zu prüfen, nahm die Mannschaft ein Gen "vom furiosus Pyrococcus," eine Mikrobe, die im verbrennenwasser lebt, das vom tiefen Meer herausgibt, lüftet und einsetzte es in Zellen eines Tabaks. Das Gen, "superoxidereduktase," entfernt giftige Sauerstoffatome und Moleküle, die in den organismen unter Druck erzeugt werden. Das Gen wurde erfolgreich in die Tabakzellen enthalten und gearbeitet, ohne sie zu schädigen. Die Mannschaft plant, Betriebe mit Genen für kalte Toleranz als der folgende Schritt in ihrer Forschung umzuwandeln. Sie verwendeten auch ihr NIAC-Konzept als pädagogische Erfahrung, kennzeichnet das Geben Nichtgraduierten Kursteilnehmern am Nordcarolinazustand der Herausforderung des Vorwählens von vorhandenen organismen, die für Martianbetriebe und Entwerfenoekosysteme für Martiangewächshäuser nützlich sein würden. "die Eigenschaften, die wir in den Martianbetrieben enthalten, wie Kälte und Dürretoleranz, helfen auch Getreide, strenges Wetter hier auf Masse zu tragen, also hat diese Arbeit praktische Anwendung," sagte Grunden. "diese Art der langfristigen Forschung, mit einem unsicheren Weg zum Erfolg, ist mit einer Organisation nur möglich, wie NIAC, das sich nicht kümmert, eine Wahrscheinlichkeit für die Möglichkeit eines unglaublichen Durchbruches zu nehmen," Grunden addierte. NIAC wurde 1998 verursacht, um revolutionäre Konzepte von den Leuten und von der äußeren NASA der Organisationen zu erbitten. Die Hochschulraum-Forschungsverbindung läßt NIAC für die NASA laufen.
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In Italiano (usando Google)
Piante del progettista su Marte.
Prenda la tolleranza fredda dei batteri che prosperano in ghiaccio artico, aggiungono la resistenza ultravioletta delle piante di pomodori che crescono alte nelle montagne delle Ande ed uniscono con una pianta ordinaria. Che cosa ottenete? Una pianta dura "pioniere" che può svilupparsi nel terreno del Martian. Immagine qui sopra: Pianti i semenzali che sono stati trasformati con "il gene della riduttasi di superoxide". Non tutti i semenzali prendono il nuovo gene, in modo da i semenzali sono disposti su materiale che permette soltanto trasformato pianta per svilupparsi (grande semenzale verde nel mezzo dell'immagine superiore). Nell'immagine sulla parte inferiore, il semenzale trasformato emette luce perché il prodotto di nuovo gene (una proteina) è stato etichettato con una molecola da una specie di medusa che emette luce una volta esposta a luce speciale. I ricercatori seguono questa procedura per determinare dove il nuovo gene sta funzionando nella pianta trasformata. Accreditamento di immagine: L'università di Stato di Carolina del nord gradisce adattare un automobile per il cliente, scienziati NASA-costituiti un fondo per sta progettando le piante che possono sopravvivere i termini duri su Marte. Queste piante hanno potuto fornire l'ossigeno, l'alimento fresco e perfino la medicina agli atronauti mentre vivevano fuori del loro spreco. Inoltre migliorerebbero il morale come lush, collegamento verde a terra in un mondo sterile e straniero. La ricerca sta patrocinanda dall'istituto della NASA per i concetti avanzati (NIAC), che studia le idee rivoluzionarie che potrebbero notevolmente avanzare le missioni della NASA in avvenire. Le proposte spingono i limiti della scienza e della tecnologia conosciute e così non si pensano che realizzino per almeno la decade o di più. Le piante probabilmente sarebbero alloggiate in una serra su una base del Martian, perché nessuna forma conosciuta di vita può sopravvivere esposizione diretta alla superficie del Martian, con la relativa aria estremamente fredda e sottile e radiazione di sterilizzazione. Anche allora, i termini in una serra del Martian sarebbero oltre che piante ordinarie potrebbero levarsi in piedi. Durante il giorno, le piante dovrebbero resistere ai livelli elevati di radiazione ultravioletta solare, perché l'atmosfera sottile del Martian non ha ozono per ostruirlo gradisce l'atmosfera della terra fa. Alla notte, le temperature cadrebbero sotto zero buono. Inoltre, il terreno del Martian è scarso nelle sostanze nutrienti minerali necessarie per le piante per prosperare. "la nostra idea è permettere alle piante di sopravvivere su Marte aggiungendo le caratteristiche dagli organismi microscopici denominati extremophiles che in tensione negli ambienti più inhospitable su terra," ha detto il Dott. Wendy Boss dell'università di Stato di Carolina del nord. Diriga ed il suo collega, il Dott. Amy Grunden, anche della condizione di Carolina del nord, dirige il gruppo di ricerca che lavora a questo progetto. La squadra usa le tecniche del gene che impiombano per rimuovere i geni utili dai extremophiles e per aggiungerli alle piante. (il gene di A è un'istruzione molecolare che specifica una caratteristica per un organismo, quale colore dell'occhio, l'altezza, la capacità di digerire determinati alimenti o di resistere alle tossine, ecc.) Costituire un fondo per corrente di NIAC paga "prova il lavoro di concetto" che dimostra la fattibilità dell'idea della squadra ed identifica le sfide tecniche che devono essere sormontate affinchè le piante del Martian si transformino in in una realtà. Per dimostrare il loro concetto, la squadra ha preso un gene "dal furiosus di Pyrococcus," un microbo che vive nell'acqua di scottatura che pubblica dal mare profondo lo scarica ed ha inserito nelle cellule del tabacco. Il gene, "riduttasi di superoxide," rimuove gli atomi e le molecole di ossigeno tossici che sono generati negli organismi sotto lo sforzo. Il gene è stato incorporato con successo nelle cellule del tabacco ed è stato funzionato senza nuoc. La squadra progetta trasformare le piante con i geni per tolleranza fredda come il punto seguente nella loro ricerca. Inoltre hanno usato il loro concetto di NIAC come esperienza educativa, dare agli studenti universitari alla condizione di Carolina del nord la sfida della selezione caratterizza dagli organismi attuali che sarebbero utili per le piante del Martian ed ecosistemi di progettazione per le serre del Martian. "le caratteristiche che stiamo comprendendo nelle piante del Martian, come freddo e tolleranza di siccità, inoltre aiuteranno i raccolti a sopportare il tempo severo qui su terra, in modo da questo lavoro ha applicazione pratica," ha detto Grunden. "questo tipo di ricerca di lunga durata, con un percorso incerto a successo, è soltanto possibile con un'organizzazione come NIAC che non si occupa di prendere una probabilità per la possibilità di innovazione incredibile," ha aggiunto Grunden. NIAC è stato generato in 1998 per sollecitare i concetti rivoluzionari dalla gente e dalla NASA esterna di organizzazioni. L'associazione di ricerca dello spazio delle università funziona NIAC per la NASA.
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En Español (usando Google)
Plantas del diseñador en Marte.
Tome la tolerancia fría de las bacterias que prosperan en hielo ártico, agregan la resistencia ultravioleta de las plantas de tomate que crecen altas en las montañas de los Andes, y combinan con una planta ordinaria. ¿Qué usted consigue? Una planta resistente "pionero" que puede crecer en el suelo de Martian. Imagen arriba: Plante las plantas de semillero que se han transformado con "el gene del reductase del superoxide". No todas las plantas de semillero toman el gene nuevo, así que las plantas de semillero se colocan en el material que permite solamente transformado planta para crecer (planta de semillero verde grande en el centro de la imagen superior). En la imagen en el fondo, la planta de semillero transformada brilla intensamente porque el producto del gene nuevo (una proteína) se ha marcado con etiqueta con una molécula de una especie de la medusa que brilla intensamente cuando está expuesta a la luz especial. Los investigadores utilizan este procedimiento para determinarse dónde el gene nuevo está funcionando en la planta transformada. Crédito de la imagen: La universidad de estado de Carolina del norte tiene gusto de modificar un coche para requisitos particulares, los científicos NASA-financiados está diseñando las plantas que pueden sobrevivir las condiciones ásperas en Marte. Estas plantas podían proporcionar oxígeno, el alimento fresco, e incluso la medicina a los astronautas mientras que vivían de su basura. También mejorarían la moral como lush, conexión verde a la tierra en un mundo estéril y extranjero. La investigación está siendo patrocinada por el instituto de la NASA para los conceptos avanzados (NIAC), que investiga las ideas revolucionarias que podrían avanzar grandemente las misiones de la NASA en el futuro. No se espera que las ofertas empujan los límites de la ciencia y de la tecnología sabidas, y así sean observadas para por lo menos la década o más. Las plantas serían contenidas probablemente en un invernadero en una base de Martian, porque ningunas formas sabidas de vida pueden sobrevivir exposición directa a la superficie de Martian, con su aire extremadamente frío, fino y radiación de la esterilización. Incluso entonces, las condiciones en un invernadero de Martian estarían más allá de qué plantas ordinarias podrían estar paradas. Durante el día, las plantas tendrían que aguantar altos niveles de la radiación ultravioleta solar, porque la atmósfera fina de Martian no tiene ningún ozono para bloquearlo tiene gusto de la atmósfera de la tierra hace. En la noche, las temperaturas caerían bajo cero bien. También, el suelo de Martian es pobre en los alimentos mineral necesarios para las plantas para prosperar. "nuestra idea es permitir a las plantas sobrevivir en Marte agregando características de los organismos microscópicos llamados los extremophiles que vivo en los ambientes más inhospitalarios en la tierra," dijo a Dr. Wendy Boss de la universidad de estado de Carolina del norte. Dirija y su colega, el Dr. Amy Grunden, también del estado de Carolina del norte, dirige a equipo de investigación que trabaja en este proyecto. El equipo utiliza las técnicas del gene que empalman para quitar genes útiles de extremophiles y para agregarlos a las plantas. (el gene de A es una instrucción molecular que especifica una característica para un organismo, tal como color del ojo, altura, la capacidad de digerir ciertos alimentos o de resistir las toxinas, los etc.) El financiamiento actual de NIAC paga "prueba el trabajo del concepto" que demuestra la viabilidad de la idea del equipo e identifica los desafíos técnicos que se deben superar para que las plantas de Martian se conviertan en una realidad. Para probar su concepto, el equipo tomó un gene del "furiosus de Pyrococcus," un microbio que vive en el agua que escalda que publica del mar profundo lo expresa, e insertó en las células de un tabaco. El gene, "reductase del superoxide," quita los átomos y las moléculas tóxicos de oxígeno que se generan en organismos bajo tensión. El gene fue incorporado con éxito en las células del tabaco y funcionado sin dañarlas. El equipo planea transformar las plantas con los genes para la tolerancia fría como el paso siguiente en su investigación. También utilizaron su concepto de NIAC como experiencia educativa, dar a estudiantes de estudiante en el estado de Carolina del norte el desafío de seleccionar ofrece de los organismos existentes que serían útiles para las plantas de Martian y los ecosistemas el diseñar para los invernaderos de Martian. "las características que estamos incorporando en las plantas de Martian, como frío y tolerancia de la sequía, también ayudarán a cosechas a llevar el tiempo severo aquí en la tierra, así que este trabajo tiene uso práctico," dijo Grunden. "este tipo de investigación a largo plazo, con una trayectoria incierta al éxito, es solamente posible con una organización como NIAC que no importa el tomar de una ocasión para la posibilidad de una brecha increíble," agregó Grunden. NIAC fue creado en 1998 para solicitar conceptos revolucionarios de la gente y de la NASA exterior de las organizaciones. La asociación de investigación del espacio de las universidades funciona NIAC para la NASA.
Click aquí para más sobre este tema. - Ed.
The research is being sponsored by the NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC), which investigates revolutionary ideas that could greatly advance NASA's missions in the future. The proposals push the limits of known science and technology, and thus are not expected to be realized for at least decade or more.
The plants would probably be housed in a greenhouse on a Martian base, because no known forms of life can survive direct exposure to the Martian surface, with its extremely cold, thin air and sterilizing radiation. Even then, conditions in a Martian greenhouse would be beyond what ordinary plants could stand. During the day, the plants would have to endure high levels of solar ultraviolet radiation, because the thin Martian atmosphere has no ozone to block it like the Earth's atmosphere does. At night, temperatures would drop well below freezing. Also, the Martian soil is poor in the mineral nutrients necessary for plants to thrive.
"Our idea is to enable plants to survive on Mars by adding features from microscopic organisms called extremophiles that live in the most inhospitable environments on Earth," said Dr. Wendy Boss of North Carolina State University. Boss and her colleague, Dr. Amy Grunden, also of North Carolina State, head the research team working on this project.
The team uses the techniques of gene splicing to remove useful genes from extremophiles and add them to plants. (A gene is a molecular instruction that specifies a feature for an organism, such as eye color, height, the ability to digest certain foods or resist toxins, etc.)
The current NIAC funding pays for "proof of concept" work that demonstrates the feasibility of the team's idea and identifies the technical challenges that must be overcome for Martian plants to become a reality.
To prove their concept, the team took a gene from "Pyrococcus furiosus," a microbe that lives in the scalding water issuing from deep sea vents, and inserted it into a tobacco cells. The gene, "superoxide reductase," removes toxic oxygen atoms and molecules that are generated in organisms under stress. The gene was successfully incorporated into the tobacco cells and functioned without harming them.
The team plans to transform plants with genes for cold tolerance as the next step in their research. They also used their NIAC concept as an educational experience, giving undergraduate students at North Carolina State the challenge of selecting features from existing organisms that would be useful for Martian plants and designing ecosystems for Martian greenhouses.
"The features we are incorporating in Martian plants, like cold and drought tolerance, will also help crops bear severe weather here on Earth, so this work has practical application," said Grunden.
"This type of long-term research, with an uncertain path to success, is only possible with an organization like NIAC that doesn't mind taking a chance for the possibility of an incredible breakthrough," added Grunden.
NIAC was created in 1998 to solicit revolutionary concepts from people and organizations outside NASA. The Universities Space Research Association operates NIAC for NASA.
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Usines de concepteur sur Mars.
Prenez la tolérance froide des bactéries qui prospèrent en glace arctique, ajoutent la résistance ultra-violette des plantes de tomate accroissant hautes dans les montagnes des Andes, et combinent avec une usine ordinaire. Qu'obtenez-vous? Une usine dure "pionnier" qui peut se développer dans le sol de Martian. Image ci-dessus: Plantez les jeunes plantes qui ont été transformées avec le gène "de réductase de superoxide". Non toutes les jeunes plantes prennent le nouveau gène, ainsi les jeunes plantes sont placées sur le matériel qui permet seulement transformé plante pour se développer (grande jeune plante verte au milieu de l'image supérieure). Dans l'image sur le fond, la jeune plante transformée rougeoie parce que le produit du nouveau gène (une protéine) a été étiqueté avec une molécule d'une espèce de la méduse qui rougeoie une fois exposée à la lumière spéciale. Les chercheurs emploient ce procédé pour déterminer où le nouveau gène fonctionne à l'usine transformée. Crédit d'image: L'université de l'Etat de la Caroline du Nord aiment adapter une voiture aux besoins du client, les scientifiques NASA-placés conçoivent les usines qui peuvent survivre les conditions dures sur Mars. Ces usines ont pu fournir l'oxygène, la nourriture fraîche, et même la médecine aux astronautes tout en vivant outre de leur perte. Elles amélioreraient également le moral comme lush, raccordement vert à la terre dans un monde stérile et étranger. La recherche est commanditée par l'institut de la NASA pour les concepts avançés (NIAC), qui étudie les idées révolutionnaires qui pourraient considérablement avancer les missions de la NASA à l'avenir. On ne s'attend pas à ce qu'ainsi les propositions poussent les limites de la science et de la technologie connues, et soient réalisées pour au moins la décennie ou davantage. Les usines seraient probablement logées dans une serre chaude sur une base de Martian, parce qu'aucune forme connue de la vie ne peut survivre exposition directe à la surface de Martian, avec du son air extrêmement froid et mince et rayonnement de stérilisation. Même puis, les conditions en serre chaude de Martian seraient au delà de quelles usines ordinaires pourraient se tenir. Pendant le jour, les usines devraient supporter les niveaux élevés du rayonnement ultraviolet solaire, parce que l'atmosphère mince de Martian n'a aucun ozone pour la bloquer aiment l'atmosphère de la terre fait. La nuit, les températures laisseraient tomber au-dessous de zéro bon. En outre, le sol de Martian est pauvre en les aliments minéraux nécessaires pour des usines pour prospérer. "notre idée est de permettre à des usines de survivre sur Mars en ajoutant des dispositifs des organizations microscopiques appelées les extremophiles que de phase dans les environnements les plus inhospitaliers sur terre," a dit Dr. Wendy Boss d'université de l'Etat de la Caroline du Nord. Dirigez et son collègue, Dr. Amy Grunden, aussi d'état de la Caroline du Nord, dirigent la équipe de recherche travaillant sur ce projet. L'équipe emploie les techniques du gène épissant pour enlever les gènes utiles des extremophiles et pour les ajouter aux usines. (le gène de A est une instruction moléculaire qui indique un dispositif pour une organization, telle que la couleur d'oeil, taille, la capacité de digérer certaines nourritures ou de résister à des toxines, etc...) Le placement courant de NIAC paye "preuve le travail de concept" qui démontre la praticabilité de l'idée de l'équipe et identifie les défis techniques qui doivent être surmontés pour que des usines de Martian deviennent une réalité. Pour prouver leur concept, l'équipe a pris un gène de "furiosus de Pyrococcus," un microbe qui vit dans l'eau d'échaudage publiant de la mer profonde l'exhale, et a inséré dans des cellules d'un tabac. Le gène, "réductase de superoxide," enlève les atomes et les molécules d'oxygène toxiques qui sont produits dans les organizations sous l'effort. Le gène a été avec succès incorporé aux cellules de tabac et fonctionné sans leur nuire. L'équipe projette transformer des usines avec des gènes pour la tolérance froide comme prochaine étape dans leur recherche. Ils ont également employé leur concept de NIAC comme expérience éducative, donner à des étudiants d'étudiant préparant une licence à l'état de la Caroline du Nord le défi du choix comporte des organizations existantes qui seraient utiles pour des usines de Martian et des écosystèmes de concevoir pour des serres chaudes de Martian. "les dispositifs que nous incorporons aux usines de Martian, comme le froid et la tolérance de sécheresse, aideront également des récoltes à soutenir le temps grave ici sur terre, ainsi ce travail a l'application pratique," a dit Grunden. "ce type de recherche à long terme, avec un chemin incertain au succès, est seulement possible avec une organisation comme NIAC qui ne s'occupe pas de prendre une chance pour la possibilité d'une percée incroyable," ajoutait Grunden. NIAC a été créé en 1998 pour solliciter des concepts révolutionnaires des personnes et de la NASA extérieure d'organismes. L'association de recherches de l'espace d'universités actionne NIAC pour la NASA.
Click ici pour plus au sujet de ce sujet. - Ed.
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Entwerferbetriebe auf Mars.
Nehmen Sie die kalte Toleranz des Bakteriums, das im arktischen Eis vorwärtskommen, den ultravioletten Widerstand der Tomatenpflanzen hinzufügen, die in den Andenbergen hoch wachsen und mit einem gewöhnlichen Betrieb kombinieren. Was erhalten Sie? Ein haltbarer Betrieb "Pionier", der im Martianboden wachsen kann. Bild oben: Errichten Sie Sämlinge, die mit dem "superoxidereduktase" Gen umgewandelt worden sind. Nicht alle Sämlinge nehmen das neue Gen auf, also werden die Sämlinge auf Material gesetzt, das nur umgewandelt errichtet, um zu wachsen erlaubt (großer grüner Sämling mitten in dem oberen Bild). Im Bild auf der Unterseite, glüht der umgewandelte Sämling, weil das Produkt des neuen Gens (ein Protein) mit einem Molekül von einer Sorte Qualle etikettiert worden ist, die glüht, wenn sie speziellem Licht herausgestellt wird. Forscher verwenden dieses Verfahren, um festzustellen, wo das neue Gen im umgewandelten Betrieb arbeitet. Bildgutschrift: Nordcarolina-Landesuniversität mögen ein Auto besonders anfertigen, NASA-finanzierte Wissenschaftler entwerfen Betriebe, die überleben können die rauhen Bedingungen auf Mars. Diese Betriebe konnten Sauerstoff, frische Nahrung und sogar Medizin zu den Astronauten beim Leben zur Verfügung stellen weg von ihrer Vergeudung. Sie würden auch Moral als lush, grünen Anschluß zur Masse in einer unfruchtbaren und ausländischen Welt verbessern. Die Forschung wird vom NASA-Institut für vorgerückte Konzepte (NIAC) gefördert, das revolutionäre Ideen nachforscht, die Missionen der NASAS groß zukünftig vorrücken konnten. Die Anträge drücken die Begrenzungen auf bekannte Wissenschaft und Technologie und folglich werden erwartet verwirklicht zu werden nicht für mindestens Dekade oder mehr. Die Betriebe würden vermutlich in einem Gewächshaus auf einer Martianunterseite untergebracht, weil keine bekannten Formen des Lebens überleben können direkte Aussetzung zur Martianoberfläche, mit seiner extrem kalten, dünnen Luft und Entkeimenstrahlung. Sogar dann, würden Bedingungen in einem Martiangewächshaus sein über, was gewöhnlichen Betrieben hinaus stehen konnten. Während des Tages würden die Betriebe hohe Niveaus der ultravioletten Solarstrahlung aushalten müssen, weil die dünne Martianatmosphäre keinen Ozon zum Blockieren es mögen die Atmosphäre der Masse tut hat. Nachts würden Temperaturen wohles unter dem Gefrierpunkt fallenlassen. Auch der Martianboden ist in den Mineralnährstoffen schlecht, die für Betriebe notwendig sind vorwärtszukommen. "unsere Idee ist, Betrieben zu ermöglichen, auf Mars zu überleben, indem sie Eigenschaften von den mikroskopischen organismen hinzufügt, die extremophiles genannt werden, denen Phasen in den unwirtlichsten Klimas auf Masse," Dr. Wendy Boss der Nordcarolina-Landesuniversität sagte. Beherrschen Sie und ihr Kollege, Dr. Amy Grunden, auch des Nordcarolinazustandes, gehen die Forschungsmannschaft voran, die auf diesem Projekt arbeitet. Die Mannschaft verwendet die Techniken des Gens verstärkend, um nützliche Gene von den extremophiles zu entfernen und sie Betrieben hinzuzufügen. (a-Gen ist eine molekulare Anweisung, die eine Eigenschaft für einen Organismus, wie Augenfarbe, Höhe, die Fähigkeit, bestimmte Nahrungsmittel zu verdauen oder Giftstoffen zu widerstehen spezifiziert, usw..) Die gegenwärtige NIAC-Finanzierung zahlt für "Beweis des Konzeptes" Arbeit, die die Möglichkeit der Idee der Mannschaft zeigt und kennzeichnet die technischen Herausforderungen, die überwunden werden müssen, damit Martianbetriebe eine Wirklichkeit werden. um ihr Konzept zu prüfen, nahm die Mannschaft ein Gen "vom furiosus Pyrococcus," eine Mikrobe, die im verbrennenwasser lebt, das vom tiefen Meer herausgibt, lüftet und einsetzte es in Zellen eines Tabaks. Das Gen, "superoxidereduktase," entfernt giftige Sauerstoffatome und Moleküle, die in den organismen unter Druck erzeugt werden. Das Gen wurde erfolgreich in die Tabakzellen enthalten und gearbeitet, ohne sie zu schädigen. Die Mannschaft plant, Betriebe mit Genen für kalte Toleranz als der folgende Schritt in ihrer Forschung umzuwandeln. Sie verwendeten auch ihr NIAC-Konzept als pädagogische Erfahrung, kennzeichnet das Geben Nichtgraduierten Kursteilnehmern am Nordcarolinazustand der Herausforderung des Vorwählens von vorhandenen organismen, die für Martianbetriebe und Entwerfenoekosysteme für Martiangewächshäuser nützlich sein würden. "die Eigenschaften, die wir in den Martianbetrieben enthalten, wie Kälte und Dürretoleranz, helfen auch Getreide, strenges Wetter hier auf Masse zu tragen, also hat diese Arbeit praktische Anwendung," sagte Grunden. "diese Art der langfristigen Forschung, mit einem unsicheren Weg zum Erfolg, ist mit einer Organisation nur möglich, wie NIAC, das sich nicht kümmert, eine Wahrscheinlichkeit für die Möglichkeit eines unglaublichen Durchbruches zu nehmen," Grunden addierte. NIAC wurde 1998 verursacht, um revolutionäre Konzepte von den Leuten und von der äußeren NASA der Organisationen zu erbitten. Die Hochschulraum-Forschungsverbindung läßt NIAC für die NASA laufen.
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In Italiano (usando Google)
Piante del progettista su Marte.
Prenda la tolleranza fredda dei batteri che prosperano in ghiaccio artico, aggiungono la resistenza ultravioletta delle piante di pomodori che crescono alte nelle montagne delle Ande ed uniscono con una pianta ordinaria. Che cosa ottenete? Una pianta dura "pioniere" che può svilupparsi nel terreno del Martian. Immagine qui sopra: Pianti i semenzali che sono stati trasformati con "il gene della riduttasi di superoxide". Non tutti i semenzali prendono il nuovo gene, in modo da i semenzali sono disposti su materiale che permette soltanto trasformato pianta per svilupparsi (grande semenzale verde nel mezzo dell'immagine superiore). Nell'immagine sulla parte inferiore, il semenzale trasformato emette luce perché il prodotto di nuovo gene (una proteina) è stato etichettato con una molecola da una specie di medusa che emette luce una volta esposta a luce speciale. I ricercatori seguono questa procedura per determinare dove il nuovo gene sta funzionando nella pianta trasformata. Accreditamento di immagine: L'università di Stato di Carolina del nord gradisce adattare un automobile per il cliente, scienziati NASA-costituiti un fondo per sta progettando le piante che possono sopravvivere i termini duri su Marte. Queste piante hanno potuto fornire l'ossigeno, l'alimento fresco e perfino la medicina agli atronauti mentre vivevano fuori del loro spreco. Inoltre migliorerebbero il morale come lush, collegamento verde a terra in un mondo sterile e straniero. La ricerca sta patrocinanda dall'istituto della NASA per i concetti avanzati (NIAC), che studia le idee rivoluzionarie che potrebbero notevolmente avanzare le missioni della NASA in avvenire. Le proposte spingono i limiti della scienza e della tecnologia conosciute e così non si pensano che realizzino per almeno la decade o di più. Le piante probabilmente sarebbero alloggiate in una serra su una base del Martian, perché nessuna forma conosciuta di vita può sopravvivere esposizione diretta alla superficie del Martian, con la relativa aria estremamente fredda e sottile e radiazione di sterilizzazione. Anche allora, i termini in una serra del Martian sarebbero oltre che piante ordinarie potrebbero levarsi in piedi. Durante il giorno, le piante dovrebbero resistere ai livelli elevati di radiazione ultravioletta solare, perché l'atmosfera sottile del Martian non ha ozono per ostruirlo gradisce l'atmosfera della terra fa. Alla notte, le temperature cadrebbero sotto zero buono. Inoltre, il terreno del Martian è scarso nelle sostanze nutrienti minerali necessarie per le piante per prosperare. "la nostra idea è permettere alle piante di sopravvivere su Marte aggiungendo le caratteristiche dagli organismi microscopici denominati extremophiles che in tensione negli ambienti più inhospitable su terra," ha detto il Dott. Wendy Boss dell'università di Stato di Carolina del nord. Diriga ed il suo collega, il Dott. Amy Grunden, anche della condizione di Carolina del nord, dirige il gruppo di ricerca che lavora a questo progetto. La squadra usa le tecniche del gene che impiombano per rimuovere i geni utili dai extremophiles e per aggiungerli alle piante. (il gene di A è un'istruzione molecolare che specifica una caratteristica per un organismo, quale colore dell'occhio, l'altezza, la capacità di digerire determinati alimenti o di resistere alle tossine, ecc.) Costituire un fondo per corrente di NIAC paga "prova il lavoro di concetto" che dimostra la fattibilità dell'idea della squadra ed identifica le sfide tecniche che devono essere sormontate affinchè le piante del Martian si transformino in in una realtà. Per dimostrare il loro concetto, la squadra ha preso un gene "dal furiosus di Pyrococcus," un microbo che vive nell'acqua di scottatura che pubblica dal mare profondo lo scarica ed ha inserito nelle cellule del tabacco. Il gene, "riduttasi di superoxide," rimuove gli atomi e le molecole di ossigeno tossici che sono generati negli organismi sotto lo sforzo. Il gene è stato incorporato con successo nelle cellule del tabacco ed è stato funzionato senza nuoc. La squadra progetta trasformare le piante con i geni per tolleranza fredda come il punto seguente nella loro ricerca. Inoltre hanno usato il loro concetto di NIAC come esperienza educativa, dare agli studenti universitari alla condizione di Carolina del nord la sfida della selezione caratterizza dagli organismi attuali che sarebbero utili per le piante del Martian ed ecosistemi di progettazione per le serre del Martian. "le caratteristiche che stiamo comprendendo nelle piante del Martian, come freddo e tolleranza di siccità, inoltre aiuteranno i raccolti a sopportare il tempo severo qui su terra, in modo da questo lavoro ha applicazione pratica," ha detto Grunden. "questo tipo di ricerca di lunga durata, con un percorso incerto a successo, è soltanto possibile con un'organizzazione come NIAC che non si occupa di prendere una probabilità per la possibilità di innovazione incredibile," ha aggiunto Grunden. NIAC è stato generato in 1998 per sollecitare i concetti rivoluzionari dalla gente e dalla NASA esterna di organizzazioni. L'associazione di ricerca dello spazio delle università funziona NIAC per la NASA.
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En Español (usando Google)
Plantas del diseñador en Marte.
Tome la tolerancia fría de las bacterias que prosperan en hielo ártico, agregan la resistencia ultravioleta de las plantas de tomate que crecen altas en las montañas de los Andes, y combinan con una planta ordinaria. ¿Qué usted consigue? Una planta resistente "pionero" que puede crecer en el suelo de Martian. Imagen arriba: Plante las plantas de semillero que se han transformado con "el gene del reductase del superoxide". No todas las plantas de semillero toman el gene nuevo, así que las plantas de semillero se colocan en el material que permite solamente transformado planta para crecer (planta de semillero verde grande en el centro de la imagen superior). En la imagen en el fondo, la planta de semillero transformada brilla intensamente porque el producto del gene nuevo (una proteína) se ha marcado con etiqueta con una molécula de una especie de la medusa que brilla intensamente cuando está expuesta a la luz especial. Los investigadores utilizan este procedimiento para determinarse dónde el gene nuevo está funcionando en la planta transformada. Crédito de la imagen: La universidad de estado de Carolina del norte tiene gusto de modificar un coche para requisitos particulares, los científicos NASA-financiados está diseñando las plantas que pueden sobrevivir las condiciones ásperas en Marte. Estas plantas podían proporcionar oxígeno, el alimento fresco, e incluso la medicina a los astronautas mientras que vivían de su basura. También mejorarían la moral como lush, conexión verde a la tierra en un mundo estéril y extranjero. La investigación está siendo patrocinada por el instituto de la NASA para los conceptos avanzados (NIAC), que investiga las ideas revolucionarias que podrían avanzar grandemente las misiones de la NASA en el futuro. No se espera que las ofertas empujan los límites de la ciencia y de la tecnología sabidas, y así sean observadas para por lo menos la década o más. Las plantas serían contenidas probablemente en un invernadero en una base de Martian, porque ningunas formas sabidas de vida pueden sobrevivir exposición directa a la superficie de Martian, con su aire extremadamente frío, fino y radiación de la esterilización. Incluso entonces, las condiciones en un invernadero de Martian estarían más allá de qué plantas ordinarias podrían estar paradas. Durante el día, las plantas tendrían que aguantar altos niveles de la radiación ultravioleta solar, porque la atmósfera fina de Martian no tiene ningún ozono para bloquearlo tiene gusto de la atmósfera de la tierra hace. En la noche, las temperaturas caerían bajo cero bien. También, el suelo de Martian es pobre en los alimentos mineral necesarios para las plantas para prosperar. "nuestra idea es permitir a las plantas sobrevivir en Marte agregando características de los organismos microscópicos llamados los extremophiles que vivo en los ambientes más inhospitalarios en la tierra," dijo a Dr. Wendy Boss de la universidad de estado de Carolina del norte. Dirija y su colega, el Dr. Amy Grunden, también del estado de Carolina del norte, dirige a equipo de investigación que trabaja en este proyecto. El equipo utiliza las técnicas del gene que empalman para quitar genes útiles de extremophiles y para agregarlos a las plantas. (el gene de A es una instrucción molecular que especifica una característica para un organismo, tal como color del ojo, altura, la capacidad de digerir ciertos alimentos o de resistir las toxinas, los etc.) El financiamiento actual de NIAC paga "prueba el trabajo del concepto" que demuestra la viabilidad de la idea del equipo e identifica los desafíos técnicos que se deben superar para que las plantas de Martian se conviertan en una realidad. Para probar su concepto, el equipo tomó un gene del "furiosus de Pyrococcus," un microbio que vive en el agua que escalda que publica del mar profundo lo expresa, e insertó en las células de un tabaco. El gene, "reductase del superoxide," quita los átomos y las moléculas tóxicos de oxígeno que se generan en organismos bajo tensión. El gene fue incorporado con éxito en las células del tabaco y funcionado sin dañarlas. El equipo planea transformar las plantas con los genes para la tolerancia fría como el paso siguiente en su investigación. También utilizaron su concepto de NIAC como experiencia educativa, dar a estudiantes de estudiante en el estado de Carolina del norte el desafío de seleccionar ofrece de los organismos existentes que serían útiles para las plantas de Martian y los ecosistemas el diseñar para los invernaderos de Martian. "las características que estamos incorporando en las plantas de Martian, como frío y tolerancia de la sequía, también ayudarán a cosechas a llevar el tiempo severo aquí en la tierra, así que este trabajo tiene uso práctico," dijo Grunden. "este tipo de investigación a largo plazo, con una trayectoria incierta al éxito, es solamente posible con una organización como NIAC que no importa el tomar de una ocasión para la posibilidad de una brecha increíble," agregó Grunden. NIAC fue creado en 1998 para solicitar conceptos revolucionarios de la gente y de la NASA exterior de las organizaciones. La asociación de investigación del espacio de las universidades funciona NIAC para la NASA.
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