Die Idee zu dem Experiment kam den Forscher um Cora Thiel von der Universität Zürich bei ihren Arbeiten im Rahmen der TEXUS-49-Mission. Im Wissenschaftsprogramm TEXUS (Technologische Experimente unter Schwerelosigkeit) führen Wissenschaftler mit Forschungsraketen biologische, materialwissenschaftliche und physikalische Experimente unter Weltraumbedingungen durch. Die Raketen bringen dabei von der europäischen Raketenstation Esrange in Schweden aus Experiment-Sets für einige Minuten in die Schwerelosigkeit – danach tritt die Nutzlast wieder in die Erdatmosphäre ein und landet an Fallschirmen.
Thiel und ihre Kollegen führten im Rahmen der TEXUS-49-Mission Experimente zur Untersuchung der Rolle der Schwerkraft bei der Regulation der Genexpression in menschlichen Zellen durch. Dazu nutzten sie ferngesteuerte Apparaturen im Inneren der Nutzlast-Stufe der Rakete. Während der Vorbereitung der Mission stellten sie sich die Frage, ob sich die Außenoberfläche der Rakete nicht auch für Stabilitätstests von so genannten Biosignaturen eignen könnte. „Biosignaturen sind Moleküle, die die Existenz von aktuellen oder früheren Lebensvorgängen belegen können und spielen eine wichtige Rolle bei der Suche nach Leben außerhalb der Erde”, erklärt Thiel.
Auf die Rakete pipettiert
So entwickelten die Forscher die kleine Zusatz-Mission namens DARE (DNA atmospheric re-entry experiment). Sie pipettierten dazu DNA-Moleküle auf die Außenhülle des Nutzlast-Bereichs der Rakete. Es handelte sich um sogenannte Plasmid-DNA. Sie umfasste eine Erbinformation, die Bakterien Resistenz gegen ein bestimmtes Antibiotikum verleiht und ein Fluoreszenzmarker-Gen. Dieses genetische Material flog also von der Erde ins Weltall und wieder zurück. Dabei war es beim Start, Raumflug, Wiedereintritt und Landung extremen Bedingungen ausgesetzt – vor allem: Die Temperaturen erreichten 1.000 Grad Celsius.
Nach der Landung der Nutzlast machten sich die Forscher auf die Suche nach der DNA. Ergebnis: Sie fanden sie tatsächlich noch an allen Applikationsstellen wieder. Doch das war nicht die einzige Überraschung: Die geborgene DNA war größtenteils noch in der Lage, Bakterien und Bindegewebszellen genetische Information zu vermitteln. „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 Co-Autor Oliver Ullrich.
Wichtig für die Raumfahrt
Die Ergebnisse machen den Forschern zufolge damit erneut deutlich: Die enorme Stabilität von DNA unter Weltraumbedingungen muss bei der Suche nach Leben außerhalb der Erde bei 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.
