Vuosi avaruudessa ei ole kävely puistossa. Kysy amerikkalaiselta astronautilta Scott Kellyltä, joka vietti vuoden kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS) vuonna 2015.
Pitkä oleskelu avaruudessa muutti DNA: ta, telometriaa ja suoliston mikrobiomia, hän menetti luun tiheyden, ja kolme kuukautta myöhemmin hänen jalkansa sattuivat edelleen.
Mutta on aivan eri asia selviytyä ulkoavaruudessa ISS: n suojan ulkopuolella, missä UV-säteily, tyhjiö, valtavat lämpötilan vaihtelut ja mikrogravitaatio ovat kaikki väistämätöntä kuolemaa.
Siten on todellinen saavutus, että bakteerilajit, Deinococcus radiodurans, selvisivät ja jatkoivat elämistä vuoden kuluttua erityisesti suunnitellulla alustalla suljetun ISS-moduulin ulkopuolella.
Tutkijat ovat tutkineet voimakkaita mikrobeja jonkin aikaa; Vuonna 2015 kansainvälinen tiimi järjesti Japanin kokeellisen moduulin ulkopuolelle tehtävän tehtävän testata kestäviä bakteereja.
Radioduraanit läpäisivät testin onnistuneesti.
Bakteerisolut dehydratoitiin, lähetettiin ISS: ään ja sijoitettiin avoimeen esineeseen – alustalle, joka on jatkuvasti alttiina avaruusympäristölle; solut sijoitettiin lasi-ikkunan taakse, joka tukkii UV-valon, jonka aallonpituus oli alle 190 nanometriä.
“Tässä tutkimuksessa esitetyt tulokset voivat lisätä tietoisuutta planeettojen puolustuskysymyksistä, kuten Marsin ilmakehästä, joka absorboi UV-säteilyä alle 190-200 nm: n”, kirjoitti Itävallan, Japanin ja Saksan joukkue uudessa artikkelissa.
“Marsin olosuhteiden jäljittelemiseksi ISS: n kokeelliseen kokoonpanoon sisältyi piidioksidi-ikkuna.”
Tutkijaryhmä yritti selvittää, mikä tekee D. radioduransista niin hyvän selviytyäkseen näistä äärimmäisistä olosuhteista.
Joten vuoden säteilyn, äärimmäisten lämpötilojen ja painovoiman puutteen jälkeen tutkijat toivat avaruusbakteerit takaisin maapallolle, hydratoimalla uudelleen sekä maapallolla viettäneen kontrollinäytteen että matalalta maapallolta kiertävän näytteen.
Avaruudesta selviytyneet bakteerit olivat paljon alhaisemmat kuin kontrolliversio, mutta selviytyneet bakteerit näyttivät olevan hyviä, mutta ne olivat hieman erilaisia kuin maanpäälliset.
Ryhmä havaitsi, että bakteerit peittivät pieniä kuoppia tai kuplia pinnalla, laukaisi useita korjausmekanismeja ja jotkut proteiinit ja mRNA kasvoivat.
(Ott et ai., Microbiome, 2020).
Tutkijat eivät ymmärrä täysin, miksi kuplat muodostuivat (mikä näkyy yllä olevassa kuvassa), mutta heillä on muutama idea.
“Tehostettu vesikulaatio ulkoavaruudesta toipumisen jälkeen voi toimia nopeaksi vasteena stressille, mikä lisää solujen eloonjäämistä poistamalla stressituotteet”, tiimi kirjoitti.
“Lisäksi ulomman kalvon vesikkelit voivat sisältää proteiineja, jotka ovat tärkeitä ravintotuotannolle, DNA: n kuljetukselle, toksiinien ja molekyylien kuljettamiselle, mikä laukaisee resistenssimekanismien aktivoitumisen ulkoavaruuteen altistumisen jälkeen.”
Tällainen tutkimus auttaa meitä ymmärtämään, voivatko bakteerit selviytyä muissa maailmoissa ja jopa matkustaa niiden välillä.
“Tulokset viittaavat siihen, että D. radioduransin eloonjääminen kiertoradalla pidempään on mahdollista sen tehokkaan molekyylivastausjärjestelmän ansiosta, ja osoittavat, että vielä pidemmätkin matkat ovat mahdollisia organismeille, joilla on tällaiset kyvyt.”
Tutkimus julkaistu Microbiomessa.
Lähteet: Kuva: (Tetyana Milojevic)
