Den Internationale rumstation (ISS). (Credit: NASA)
Et nyt eksperiment viser, at langvarig udsættelse for vægtløsheden påvirker bakterier på det genetiske niveau—om overdragelse af reproduktiv fordele, som fortsætter selv efter, at de bakterier, der er genindført for at upåvirket kolonier og normale niveauer af tyngdekraften her på Jorden.
I årtier har forskere haft svært ved at forstå, hvorfor visse bakterier ud til at trives i rummet. Ny forskning offentliggjort i NPJ Vægtløsheden viser, at en bakterie, mindst, opnår langt over en halv snes mutationer, når de udsættes for plads, og at disse ændringer gør det bedre ved reproduktion. Hvad mere er, disse ændringer synes at holde sig på lang sigt, selv efter det muterede bakterier er udsat for normale forhold. Dette er bekymrende nyheder for astronauter på længerevarende missioner, der kan være udsat for nye og farlige stammer af mikroorganismer over tid.
Hvad Sker der med Bakterier i Rummet?
I den ellers øde plads 220 km over Jordens overflade, en kapsel af livsopretholdende…
Læs mere
Dokumentation fra tidligere rumfart har vist, at
E. coli og salmonella vokser hurtigere og stærkere i vægtløsheden. Ombord på den Internationale rumstation, disse mikroorganismer gøre så godt, at de danner slimede måtter, der er kendt som biofilm, på indvendige overflader. Forsøg på Rumfærgen viste, at disse bakterielle celler blev tykkere og produceret mere biomasse end dem, der dyrkes på Jorden. Hvad mere er, bakterier i rummet er blevet observeret til at vokse i en unik “kolonne-og-baldakin” struktur ikke har set på Jorden, hvilket tyder på, at rum giver en særlig miljø for mikroorganismer.
Mekanismerne bag disse rumbaseret fordele er ikke helt klart, hvilket fik forskerne fra University of Houston i Texas for at afprøve effekten af vægtløsheden på bakterier over en længere periode. Forskerne, ledet af biolog Madhan Tirumalai, tog et parti af E. coli-bakterier, og placeret dem i en særlig roterende maskine, der simulerer lang tids udsættelse for vægtløsheden. De bakterier, der fik lov til at reproducere til 1.000 generationer, langt længere end tidligere studier.
Disse “tilpasset” cellerne blev derefter introduceret til en koloni af normal E. coli-bakterier (en kontrol-stamme), og de klarede sig fint, producerer tre gange så mange kolonier, som upåvirket celler over samme tidshorisont. Denne effekt blev observeret til at drysse over tid, hvilket tyder på, at de tilpasninger, der kan være permanent. I forbindelse eksperimenter, vægtløsheden dyrkede bakterier, der fik lov til at reproducere sig selv i normale tyngdekraft forhold for op til 30 generationer, og derefter indført et kontrol-stamme. Den modificerede bakterier stadig formået at opretholde over 70 procent af sin konkurrencemæssige vækst fordel i forhold til uændret bakterier.
University of Houston forskere udført en genetisk analyse på den tilpassede bakterier, der dokumenterer mindst 16 forskellige mutationer. Det er ikke klart, om disse mutationer er væsentlige hver for sig, eller hvis de arbejder i fællesskab for at give bakterier en særlig fordel. Hvad er dog klart, er, at disse rum-baseret mutationer, er ikke vilkårlige, at de er effektive til at øge den reproduktive fitness, og de synes at være permanent.
Forskere Er ved at Sende en Dødelig Sygdom, til rumstationen i Denne Weekend
Lørdag, 18 februar, en SpaceX Dragon-kapsel, som vil shuttle en superbug i rum, der dræber…
Læs mere
Denne opdagelse er problematisk på mindst to niveauer. I fremtiden, space-modificerede bakterier kan føres tilbage til Jorden og utilsigtet løs, indførelse af nye træk, der normalt ikke ville komme i gravitationelt bundet af betingelserne. For det andet, hårdere bakterier kan påvirke sundhed astronauter på længerevarende missioner, såsom en rejse til Mars. Heldigvis, forskere’ modificerede bakterier var stadig modtagelige over for antibiotika, så vi har stadig dette som en mulighed. I det mindste for nu.
[NPJ Vægtløsheden via New Scientist]