Daño al ADN y ciclo de supervivencia de los núcleos de células estafilocócicas durante 3 años de exposición al espacio exterior.

Tanpopo es un experimento japonés de exposición espacial astronómica en la Estación Espacial Internacional.

La hipótesis denominada «panspermia» propone la transferencia de vida entre planetas. Los experimentos han llevado a extremófilos al espacio exterior para probar la supervivencia de los microbios y la hipótesis de la panspermia. Los microbios dentro de un material protector lo suficientemente grueso como para protegerlos de los rayos ultravioleta pueden sobrevivir en el espacio.

A este proceso se le ha llamado litopanspermia. Anteriormente sugerimos que los glóbulos celulares (agregados) de tamaño submilimétrico podrían sobrevivir al duro entorno del espacio basándose en un experimento de laboratorio en la Tierra.

Tanpopo es un experimento japonés de exposición espacial astronómica en la Estación Espacial Internacional.

Para probar nuestra hipótesis, desarrollamos gránulos de células secas de la bacteria radiorresistente Deinococcus spp. En huecos de láminas de aluminio en paneles de exposición adheridos al exterior de la Estación Espacial Internacional (ISS). Hemos expuesto esferas de células microbianas de diferentes espesores a entornos espaciales. Los resultados indicaron la importancia de la forma agregada de las células para la supervivencia en el duro entorno del espacio. También analizamos muestras expuestas al espacio de 1 a 3 años.

El diseño experimental nos permitió obtener un curso de supervivencia y extrapolarlo para predecir el tiempo de supervivencia de Deinococcus radiodurans. Los gránulos de células estafilocócicas secas de 500 μm de espesor estaban vivos después de 3 años de exposición espacial y el daño del ADN se reparó mediante cultivo. Por lo tanto, los gránulos de células de 1 mm de diámetro tienen suficiente protección UV y se estima que resistirán el entorno espacial durante 2 a 8 años, extrapolando la curva de supervivencia y considerando la eficiencia de iluminación del experimento espacial.

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Instrumentos experimentales en la misión Tanpopo. (A) Placa de muestra (18 mm de diámetro) con pocillos (2 mm de diámetro) llenos de células estafilocócicas. Imagen (b) y sección transversal (c) de la unidad de exposición. Se colocó una malla metálica en la parte superior de la ventana para evitar salpicaduras accidentales de las ventanas rotas. Los pocillos de la placa de muestra superior están llenos de células estafilocócicas a diferentes profundidades. El panel de muestra inferior contiene las muestras de control oscuras (modificadas de Kawaguchi et al., 2016). (d) Cada panel de exposición constaba de 20 unidades de exposición (modificado de Kawaguchi et al., 2016). A1-A4: D. radioduras tipo salvaje R1 y cepas mutantes KH311, rec30 y UVS78, bajo la ventana MgF2. A5: D. aerius TR0125 bajo la ventana MgF2. B1: D. radioduras R1 bajo ventana de cuarzo. F1 y F2: dosímetro VUV de alanina debajo de la ventana de MgF2. G1 y G2: Dosímetro VUV de alanina bajo ventana de SiO2. Las ventanas F2 y G2 se recubrieron con un filtro de Au de densidad neutra. H1, H2, H3 y H4: Dosímetro de radiación de ionización.

La comparación de la supervivencia de diferentes mutantes con deficiencia en la reparación del ADN indica que los agregados celulares expuestos al espacio durante 3 años sufrieron daños en el ADN, que se reparan de manera más eficiente mediante el gen uvrA y los productos del gen uvdE, que son responsables de la reparación por escisión de nucleótidos y la inducida por rayos UV. daño Violeta. Reparación de circuncisión. En conjunto, estos resultados respaldan la posibilidad de que agregados de células microbianas (glóbulos) sirvan como recipiente para la transferencia microbiana interplanetaria dentro de varios años.

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Más información: Experimento de exposición espacial del astrobiólogo Tanpopo en la Estación Espacial Internacional

Artículo completo: Daño al ADN y ciclo de supervivencia de los núcleos de células estafilocócicas durante 3 años de exposición al espacio exterior.Fronteras en Microbiología (Acceso Abierto)

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