Ein Jahr im Weltraum ist kein Spaziergang im Park. Fragen Sie Scott Kelly, einen amerikanischen Astronauten, der 2015 ein Jahr auf der Internationalen Raumstation (ISS) verbracht hat.
Sein langer Aufenthalt im Weltraum veränderte seine DNA, Telometrie und sein Darmmikrobiom, er verlor an Knochendichte und drei Monate später taten seine Beine immer noch weh.
Es ist jedoch eine ganz andere Sache, im Weltraum außerhalb des Schutzes der ISS zu überleben, wo UV-Strahlung, Vakuum, enorme Temperaturschwankungen und Mikrogravitation unvermeidliche Todesfälle sind.
Daher ist es eine echte Leistung, dass die Bakterienart Deinococcus radiodurans überlebte und nach einem Jahr auf einer speziell entwickelten Plattform außerhalb des versiegelten ISS-Moduls weiterlebte.
Forscher haben seit einiger Zeit starke Mikroben untersucht; Bereits 2015 organisierte ein internationales Team eine Mission außerhalb des japanischen Versuchsmoduls, um robuste Bakterien zu testen.
Radiodurane haben den Test erfolgreich bestanden.
Die Bakterienzellen wurden dehydriert, zur ISS geschickt und in ein offenes Objekt gelegt – eine Plattform, die ständig der Weltraumumgebung ausgesetzt war; Die Zellen wurden hinter einem Glasfenster platziert, das UV-Licht mit Wellenlängen von weniger als 190 Nanometern blockierte.
“Die in dieser Studie vorgestellten Ergebnisse könnten das Bewusstsein für planetare Verteidigungsprobleme wie die Marsatmosphäre schärfen, die UV-Strahlung unter 190-200 nm absorbiert”, schrieb ein Team aus Österreich, Japan und Deutschland in einem neuen Artikel.
“Um die Marsbedingungen zu simulieren, enthielt unser Versuchsaufbau auf der ISS ein Siliziumdioxidfenster.”
Ein Team von Wissenschaftlern versuchte herauszufinden, warum D. radiodurans diese extremen Bedingungen so gut überlebt.
Nach einem Jahr der Strahlung, extremen Temperaturen und mangelnder Schwerkraft brachten die Forscher Weltraumbakterien auf die Erde zurück und rehydrierten sowohl eine Kontrollprobe, die ein Jahr auf der Erde verbracht hatte, als auch eine Probe aus der Erdumlaufbahn.
Die Bakterien, die aus dem Weltraum überlebten, waren im Vergleich zur Kontrollversion viel niedriger, aber die Bakterien, die überlebten, schienen in Ordnung zu sein, aber sie unterschieden sich geringfügig von ihren terrestrischen Gegenstücken.
Das Team stellte fest, dass die Bakterien mit kleinen Beulen oder Blasen auf der Oberfläche bedeckt waren, eine Reihe von Reparaturmechanismen ausgelöst wurden und einige Proteine und mRNA größer wurden.
(Ott et al., Microbiome, 2020).
Wissenschaftler verstehen nicht ganz, warum sich die Blasen gebildet haben (was Sie im Bild oben sehen können), aber sie haben einige Ideen.
“Eine verbesserte Vesikulation nach der Erholung aus dem Weltraum kann als schnelle Reaktion auf Stress dienen, der das Überleben der Zellen durch Entfernen von Stressprodukten erhöht”, schrieb das Team.
“Darüber hinaus können die Vesikel der äußeren Membran Proteine enthalten, die für die Nährstoffproduktion, den DNA-Transport, den Transport von Toxinen und Molekülen wichtig sind und die Aktivierung von Resistenzmechanismen nach Exposition gegenüber dem Weltraum auslösen.”
Solche Forschungen helfen uns zu verstehen, ob Bakterien in anderen Welten überleben und sogar zwischen ihnen reisen können.
“Die Ergebnisse legen nahe, dass das Überleben von D. radiodurans im Orbit über einen längeren Zeitraum aufgrund seines effizienten molekularen Reaktionssystems möglich ist, und zeigen, dass für Organismen mit solchen Fähigkeiten noch längere Reisen möglich sind.”
Forschung in Microbiome veröffentlicht.
Quellen: Foto: (Tetyana Milojevic)
