Międzynarodowa Stacja Kosmiczna domem dla nieznanych dotąd mikrobów

Na Ziemi żyje cała menażeria gatunków bakterii i grzybów. Ba, ich liczba stale rośnie i wielu z nich zapewne nigdy nie poznamy. Mikroby występują też jednak poza naszą planetą – na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Współpracujący z NASA badacze ze Stanów Zjednoczonych i Indii zidentyfikowali niedawno cztery szczepy bakterii żyjące w różnych miejscach na pokładzie ISS i jak się okazuje, trzy z nich były dotąd całkowicie nieznane nauce.

Bakterie o istotnej roli

Trzy z czterech wspomnianych szczepów bakterii wyizolowano w 2015 i 2016 roku – jeden znaleziono na górnym panelu stacji badawczych ISS, drugi w Cupoli, a trzeci na powierzchni stołu w jadalni. Czwarty szczep został znaleziony w starym filtrze HEPA, który wrócił na Ziemię w 2011 roku.

Cupola, jeden z modułów ISS, a dokładniej mówiąc – moduł obserwacyjny stacji. | Źródło: NASA

Wszystkie cztery szczepy należą do rodziny bakterii występujących w glebie i słodkiej wodzie. Te biorą udział w wiązaniu azotu cząsteczkowego, wzroście roślin i pomagają w powstrzymywaniu patogenów roślinnych przed wyrządzaniem szkód. Są to więc zasadniczo „dobre” bakterie, które warto mieć pod ręką, jeśli uprawiasz rośliny. Co takie bakterie robią na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej? Cóż, astronauci od lat uprawiają na jej pokładzie niewielkie ilości roślin, a więc nie jest to takie zaskakujące, jak mogłoby się zdawać.

Nowy gatunek

Jeden ze szczepów, znaleziony w filtrze HEPA, został zidentyfikowany jako gatunek Methylorubrum rhodesianum. Po zsekwencjonowaniu materiału genetycznego pozostałych okazało się, że wszystkie trzy należą do tego samego, nieznanego wcześniej gatunku. Nadano im nazwy IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 i IIF4SW-B5.

Sałata wyhodowana na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. | Źródło: NASA

Zespół uczonych, któremu przewodził genetyk Swati Bijlani z Uniwersytetu Południowej Kalifornii, zaproponował, by nazwać nowy gatunek Methylobacterium ajmalii – na cześć Ajmal Khana, uznanego indyjskiego naukowca zajmującego się kwestią różnorodności biologicznej. Warto wspomnieć, że nowy gatunek jest blisko spokrewniony ze znanym już gatunkiem – M. indicum.

Badania prowadzone z myślą o eksploracji kosmosu

Jako, że już wiemy, iż omawiane drobnoustroje są w stanie przetrwać w trudnych warunkach panujących na ISS, zespół poddał cztery szczepy analizie genetycznej. W ten sposób próbowano zidentyfikować geny, które można by wykorzystać do wspomagania wzrostu roślin w towarzystwie mikrograwitacji. Wyniki badań z pewnością przydadzą się podczas planowania długoterminowych załogowych kosmicznych misji, podczas których możliwość uprawy roślin dobrze radzących sobie z mikrograwitacją będzie nieoceniona.

„Aby uprawiać rośliny w ekstremalnych miejscach, gdzie zasoby są ograniczone, niezbędna jest izolacja nowych mikroorganizmów, które pomagają stymulować wzrost roślin w stresujących warunkach.”, wyjaśniają naukowcy.

Za sprawą swoich wysiłków uczeni dowiedzieli się, że jeden ze szczepów – IF7SW-B2T – posiada obiecujące geny zaangażowane w rozwój roślin, w tym gen, którego ekspresja powoduje produkcję enzymu niezbędnego do wytwarzania cytokinin – substancji promujących u roślin podziały komórkowe w korzeniach i pędach.

Co ciekawe, uczeni z Indii i USA ledwie liznęli kwestię różnorodności drobnoustrojów mieszkających na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na pokładzie ISS zebrano już około 1000 próbek mikrobów, które należałoby zbadać, ale te wciąż czekają na powrót na Ziemię.

Źródło: EurekAlert, fot. tyt. NASA