Микробные космические путешествия на молекулярном уровне

Некоторые экстремально устойчивые микроорганизмы, такие как бактерия Deinococcus radiodurans, способны выживать во враждебных условиях космоса: галактическом космическом и солнечном УФ-излучении, экстремальном вакууме, колебаниях температуры, высушивании, замораживании и микрогравитации.

В ходе исследования в рамках космической миссии Tanpopo образцы D. radiodurans провели 1 год на низкой околоземной орбите (НОО) за пределами Международной космической станции. Анализ показал, что бактерии избежали морфологических повреждений, но произвели множество везикул внешней мембраны.

На молекулярном уровне у бактерий активировался комплексный ответ на уровне белков и генома, чтобы смягчить клеточный стресс. Эти механизмы помогли восстановить повреждения ДНК и защититься от активных форм кислорода. Также изменились процессы, связанные с транспортом и энергетическим статусом клетки. D. radiodurans использовала примитивную сигнальную молекулу стресса — полиамин путресцин — в качестве поглотителя активных форм кислорода во время восстановления после пребывания в космосе.

"Эти исследования помогают нам понять механизмы и процессы, благодаря которым жизнь может существовать за пределами Земли... Результаты позволяют предположить, что выживание D. radiodurans на НОО в течение более длительного периода возможно благодаря её эффективной системе молекулярного ответа, и указывают на то, что даже более долгие и дальние путешествия достижимы для организмов с такими способностями", — говорит Тетяна Милоевич, руководитель группы космической биохимии Венского университета.

Исследование, проведенное совместно с коллегами из Токийского университета фармации и наук о жизни, Исследовательской группы астробиологии Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Венского центра метаболомики (ViMe) и Центра исследования микробиома Медицинского университета Граца, отвечает на вопрос не только о степени, но и о том, как экстремофильные микробы переносят экстремальные условия космоса.