idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Imagefilm
Science Video Project



Teilen: 
04.11.2020 09:54

Mikrobielle "Raumfahrt" durch molekulare Anpassung

Alexandra Frey Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien

    Wie extremophile Bakterien ein Jahr im Weltraum überleben
    Galaktische kosmische und solare UV-Strahlung, extremes Vakuum, Temperaturschwankungen: Wie können Mikroben, die diesen Herausforderungen im Weltraum ausgesetzt sind, dort überleben? Ein internationales Team um Weltraumbiochemikerin Tetyana Milojevic von der Universität Wien untersuchte, wie spezielle resistente Mikroben den Transfer von einem Himmelskörper zu einem anderen physisch überleben können. Ihre Studie liefert ein tieferes Verständnis der molekularen Mechanismen der mikrobiellen Überlebensfähigkeit im Weltraum generell. Die Ergebnisse erscheinen aktuell in der Fachzeitschrift "Microbiome".

    Seit den Anfängen der Weltraumforschung ist die Menschheit vom Überleben des irdischen Lebens im Weltraum fasziniert. Der Weltraum ist eine feindliche Umgebung für jede Form von Leben, aber einige außerordentlich resistente Mikroorganismen sind dazu sehr wohl in der Lage. Solche Extremophilen können zwischen Planeten migrieren und das Leben im Universum verteilen, was die so genannte Panspermie-Hypothese oder einem interplanetaren Lebenstransfer argumentativ stärkt.

    Das extremophile Bakterium Deinococcus radiodurans besteht auch unter dem drastischen Einfluss des Weltraums; u.a. galaktischer kosmischer und solarer UV-Strahlung, extremen Vakuum, Temperaturschwankungen, Austrocknung, Gefrieren und Mikrogravitation. In der aktuellen Studie untersuchten die Wissenschafter*innen den Einfluss des Weltraums auf diese einzigartige Mikrobe auf molekularer Ebene. Nach einem Jahr Exposition im Zuge der Tanpopo-Weltraummission auf niedriger Erdumlaufbahn außerhalb der Internationalen Raumstation fanden die Forscher*innen heraus, dass D. radiodurans morphologischen Schäden vermeiden kann. Um den Zellstress zu lindern und DNA-Schäden zu reparieren, verwendete D. radiodurans das Polyamin Putrescin als Stressmolekül und iniitierte entsprechende genomische Reaktionen. Auch die dem Transport- und Energiestatus zugrunde liegenden Prozesse wurden als Reaktion auf die Weltraumexposition geändert.

    "Diese Untersuchungen helfen uns, die Mechanismen und Prozesse zu verstehen, durch die Leben außerhalb der Erde in der feindlichen Umgebung des Weltraums existieren kann. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Überleben von D. radiodurans aufgrund seines effizienten molekularen Reaktionssystems über einen längeren Zeitraum möglich ist: Für Organismen mit solchen Fähigkeiten sind auch noch längere, weiter entfernte Reisen möglich", sagt Tetyana Milojevic, Leiterin der Weltraumbiochemie-Gruppe an der Universität Wien und Korrespondenzautorin der Studie.

    Gemeinsam mit ihren Kolleg*innen von der Universität für Pharmazie und Biowissenschaften in Tokio (Japan), der Forschungsgruppe Astrobiologie am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, Köln), dem Wiener Metabolomics Center (ViMe) an der Universität Wien und dem Zentrum für Mikrobiomforschung der Medizinischen Universität Graz beantworteten die Forscher*innen nicht nur die Frage, bis zu welchem Ausmaß, sondern auch wie extremophile Mikroben drastische Weltraumbedingungen tolerieren können.

    Publikation in "Microbiome":
    E. Ott, Y. Kawaguchi, D. Kölbl, E. Rabbow, P. Rettberg, M. Mora, C. Moissl-Eichinger, W. Weckwerth, A. Yamagishi, T. Milojevic "Molecular repertoire of Deinococcus radiodurans after 1 year of exposure outside the International Space Station within the Tanpopo mission." Microbiome 8, 150 (2020).

    https://doi.org/10.1186/s40168-020-00927-5


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Dr. Tetyana Milojevic
    Institut für Biophysikalische Chemie
    Universität Wien
    1090 - Wien, Althanstraße 14
    +43-1-4277-525 41
    tetyana.milojevic@univie.ac.at


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Biologie, Chemie, Physik / Astronomie
    überregional
    Forschungs- / Wissenstransfer, Kooperationen
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).