Μικροοργανισμοί άγνωστοι στην επιστήμη βρέθηκαν στον διαστημικό σταθμό ISS. Τα βακτηριακά αυτά στελέχη, μπορούν να βοηθήσουν στην καλλιέργεια φυτών στον Άρη και να χρησιμεύσουν στη διαστημική καλλιέργεια σε περιβάλλοντα μικροβαρύτητας

Μικροοργανισμοί άγνωστοι στην επιστήμη που βρέθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό  ISS, θεωρούνται χρήσιμοι για την παραγωγή φυτών.

Ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ινδία, σε συνεργασία με τη NASA, [NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL)] ανακάλυψαν τέσσερα στελέχη βακτηρίων που ζούσαν σε διαφορετικά μέρη στο ISS, τρία από τα οποία ήταν εντελώς άγνωστα στην επιστήμη μέχρι τώρα. Ενδέχεται μάλιστα  να ξεκλειδώσουν το μέλλον της διαστημικής καλλιέργειας.
άλλοι ερευνητές που συνεργάζονται για αυτή την ανακάλυψη, με το εργαστήριο NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) εργάζονται επίσης στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες στο Πανεπιστήμιο Cornell και στο Πανεπιστήμιο του Hyderabad στην Ινδία.

Με τη NASA να προσπαθεί να μεταφέρει τους ανθρώπους στην επιφάνεια του Άρη - και ενδεχομένως πέραν αυτής - η US National Research Council Decadal Survey, συνιστά στο διαστημικό γραφείο να χρησιμοποιήσει το ISS ως "test-bed for surveying microorganisms", σύμφωνα με τους Venkat και Singh.
"Δεδομένου ότι η ομάδα μας διαθέτει εμπειρία στην καλλιέργεια μικροοργανισμών από ακραίες θέσεις, μας έχει ανατεθεί από το Πρόγραμμα Διαστημικής Βιολογίας της NASA να ερευνήσουμε το ISS για την παρουσία και την επιμονή των μικροοργανισμών", προσθέτουν.

Τα τρόφιμα που καλλιεργούνται έξω από τη Γη χρειάζονται επιπλέον βοήθεια από βακτήρια, για να αντέξουν τις δυσκολίες του διαστήματος σε αποστολές μεγάλου διαστήματος. Η πρόσφατη ανακάλυψη στον ISS, θα βοηθήσει στη δημιουργία "καυσίμου" για να αντέξουν τα φυτά σε τέτοιες αγχωτικές καταστάσεις.

Τρία από τα τέσσερα στελέχη απομονώθηκαν το 2015 και το 2016: ένα βρέθηκε στο θόλο παρατήρησης του ISS, το δεύτερο στο overhead πάνελ και το τρίτο στην επιφάνεια του τραπεζιού. το τέταρτο βρέθηκε σε ένα παλιό φίλτρο "high-efficiency particulate air (HEPA)" φίλτρο, που επέστρεψε στη Γη το 2011.

Ένα από τα στελέχη έχει αναγνωριστεί ως ένα πολύ γνωστό είδος και ταυτοποιήθηκε ως Methylorubrum rhodesianum. 

Τα άλλα τρία αλληλουχήθηκαν και όλα αποδείχτηκε ότι ανήκουν στο ίδιο, προηγουμένως άγνωστο είδος. Η γενετική ανάλυση έδειξε ότι σχετίζονται στενά με το Methylobacterium indicum.

Τα στελέχη ονομάστηκαν IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 και IIF4SW-B5 ( μέλη της οικογένειας Methylobacteriaceae)

Αυτή η συγκεκριμένη οικογένεια μεθυλοβακτηριδίου είναι γνωστό ότι προάγει την ανάπτυξη των φυτών και βοηθά στην καταπολέμηση των παθογόνων των φυτών - δύο ικανότητες που θα ήταν εξαιρετικά χρήσιμες στη διαστημική καλλιέργεια σε περιβάλλοντα μικροβαρύτητας όπως ο διαστημικός σταθμός, αλλά και σε πιθανές μελλοντικές αποικίες στον Άρη.

.Και τα τέσσερα στελέχη ανήκουν σε είδη μεθυλοβακτηριδίου που βρίσκεται στο έδαφος και το γλυκό νερό. Εμπλέκονται στη στερέωση αζώτου, στη διαλυτοποίηση φωσφορικών, στην ανοχή σε αβιοτικό στρες, στην προώθηση της ανάπτυξης των φυτών και στη δραστηριότητα βιοελέγχου κατά των παθογόνων των φυτών.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον γενετιστή Swati Bijlani του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας, πρότεινε την ονομασία Methylobacterium ajmalii για το νέο είδος, προς τιμήν του Ajmal Khan, έναν διάσημο Ινδό επιστήμονα βιοποικιλότητας.

Σχολιάζοντας την ανακάλυψη, ο Δρ Kasthuri Venkateswaran (Venkat) και ο Δρ Nitin Kumar Singh του Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA, αναφέρουν ότι τα στελέχη ενδέχεται να διαθέτουν «βιοτεχνολογικά χρήσιμους γενετικούς καθοριστικούς παράγοντες» για την ανάπτυξη καλλιεργειών στο διάστημα. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω πειραματική βιολογία

"το ISS είναι ένα καθαρά διατηρημένο ακραίο περιβάλλον. Η ασφάλεια του πληρώματος είναι η πρώτη προτεραιότητα και επομένως η κατανόηση των ανθρώπινων / φυτικών παθογόνων είναι σημαντική, αλλά χρειάζονται επίσης ευεργετικά μικρόβια όπως αυτό το νέο Methylobacterium ajmalii."
 «Η καλλιέργεια φυτών σε ακραίες τοποθεσίες όπου οι πόροι είναι ελάχιστοι απαιτεί την απομόνωση νέων μικροβίων που συμβάλλουν στην προώθηση της ανάπτυξης των φυτών υπό αγχωτικές συνθήκες», ανέφεραν.

Δεδομένου ότι αυτά τα μικρόβια μπορούν να επιβιώσουν στο σκληρό περιβάλλον του ISS, η ομάδα πραγματοποίησε γενετική ανάλυση τεσσάρων στελεχών για να βρει γονίδια που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προώθηση της ανάπτυξης των φυτών.

"Το πλήρες σύνολο των γονιδιωματικών ακολουθιών αυτών των τριών στελεχών του ISS που παρουσιάζονται εδώ θα επιτρέψει τον συγκριτικό γονιδιωματικό χαρακτηρισμό των απομονωμένων στο ISS, με επίγεια ανάλογα σε μελλοντικές μελέτες.

Αυτό θα βοηθήσει περαιτέρω στον εντοπισμό γενετικών καθοριστικών παραγόντων που θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη των φυτών στη μικροβαρύτητα και να συμβάλουν στην ανάπτυξη αυτόνομων καλλιεργειών για μακροχρόνια διαστημικά ταξίδια στο μέλλον », γράφουν οι ερευνητές.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης, ότι ένα από τα στελέχη - IF7SW-B2T - έχει πολλά υποσχόμενα γονίδια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη των φυτών, συμπεριλαμβανομένου ενός γονιδίου για ένα ένζυμο που απαιτείται για την κυτοκίνη που προάγει την κυτταρική διαίρεση στις ρίζες και τους βλαστούς.

Στο πλαίσιο μιας συνεχιζόμενης αποστολής παρακολούθησης, 8 τοποθεσίες στο ISS παρακολουθούνται για βακτηριακή ανάπτυξη που συμβαίνει τα τελευταία 6 χρόνια. Αυτές οι περιοχές δειγματοληψίας περιλαμβάνουν το σημείο όπου συγκεντρώνεται το πλήρωμα ή όπου πραγματοποιούνται πειράματα, όπως ο θάλαμος ανάπτυξης φυτών.

Ενώ εκατοντάδες βακτηριακά δείγματα από το ISS έχουν αναλυθεί μέχρι σήμερα, περίπου 1.000 δείγματα έχουν συλλεχθεί από διάφορες άλλες τοποθεσίες στο διαστημικό σταθμό, αλλά περιμένουν ένα ταξίδι πίσω στη Γη όπου μπορούν να εξεταστούν.

Σύμφωνα με τον Venkat και τον Singh, ο τελικός στόχος είναι να παρακάμψει αυτή τη μακρά διαδικασία και ενδεχομένως να βρει νέα στελέχη χρησιμοποιώντας εξοπλισμό μοριακής βιολογίας που αναπτύχθηκε και επιδείχθηκε για το ISS.

ο μακροπρόθεσμος στόχος είναι η ανάπτυξη ενός εργαστηρίου μοριακής βιολογίας in-situ για τον ρητό σκοπό της ανάλυσης αυτών των διαστημικών- μικρόβια.

"Αντί να φέρουμε δείγματα πίσω στη Γη για αναλύσεις, χρειαζόμαστε ένα ολοκληρωμένο σύστημα παρακολούθησης μικροβίων που συλλέγει, επεξεργάζεται και αναλύει δείγματα στο διάστημα χρησιμοποιώντας μοριακές τεχνολογίες", ανέφεραν οι Venkat και Singh.
«Αυτή η μικροσκοπική τεχνολογία« omics in space »- μια ανάπτυξη βιοαισθητήρα - θα βοηθήσει τη NASA και άλλα έθνη που ταξιδεύουν στο διάστημα να επιτύχουν ασφαλή και βιώσιμη εξερεύνηση του διαστήματος για μεγάλα χρονικά διαστήματα."

Υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος για να μπορέσει η ανθρωπότητα να καλλιεργήσει αρκετή τροφή στο διάστημα για να γίνει ένα μακροπρόθεσμο, ανεξάρτητο διαστημικό είδος, αλλά κάθε ένα από αυτά τα τυχαία ευρήματα μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην εξερεύνηση των αστεριών με επανδρωμένες αποστολές διαστημικών πτήσεων.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Frontiers in Microbiology.

15 March 2021 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.639396

Methylobacterium ajmalii sp. nov., Isolated From the International Space Station
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.639396/full

πηγές 16-3-21

https://www.rt.com/news/518218-microbes-unknown-origin-found-iss/

http://astrobiology.com/2021/03/bacterial-strains-discovered-on-the-space-station-may-help-grow-plants-on-mars.html

============================

σχετική μας ανάρτηση

29 Νοεμβρίου 2018

Μυστηριώδη βακτήρια του είδους Enterobacter bugandensis βρέθηκαν στον διεθνή διαστημικό σταθμό, είναι επικίνδυνα για λοιμώξεις, ανθεκτικές στα αντιβιοτικά. είναι άγνωστο πως λειτουργούν στο διάστημα, όπου υπάρχει λιγότερη βαρύτητα

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε στις 23 Νοεμβρίου 2018,  στο περιοδικό BMC Microbiology, εκτιμάται ότι υπάρχει 79% πιθανότητα τα βακτήρια να μολύνουν τους ανθρώπους.

http://hellenicrevenge.blogspot.com/2018/11/enterobacter-bugandensis.html

Ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι ειδικοί δεν είναι βέβαιοι για το πόσο απειλητικά είναι τα βακτήρια, που φθάνουν στο εξώτερο διάστημα και προσγειώνονται στον διαστημικό σταθμό,  είναι ότι δεν καταλαβαίνουμε πλήρως πώς λειτουργούν τα βακτήρια στο διάστημα, όπου υπάρχει λιγότερη βαρύτητα και περισσότερη υπολειμματική ακτινοβολία. 

13 Μαΐου 2020

Εξωγήινοι ιοί μπορεί να μολύνουν τη γη. Ειδικοί ζητούν από τη NASA να κάνει πρωτόκολλα πλανητικής προστασίας. Δείγματα πετρωμάτων από τον Άρη, ίσως περιέχουν ενεργή μορφή ζωής που θα μπορούσε να μολύνει τη γη.

http://hellenicrevenge.blogspot.com/2020/05/nasa.html