„Zastavte a znovu vše zkontrolujte“: Vědci objevili 26 nových druhů bakterií v čistých prostorách NASA
NASAČisté prostory patří k nejčistším prostorům na Zemi, a to z dobrého důvodu – tyto sterilní prostory jsou opevněny, aby zabránily i těm nejodolnějším pozemským mikrobům odjet do jiných světů na palubě kosmické lodi NASA. Přesto i na těch nejsterilnějších místech na Zemi si život najde cestu.
Nyní odborníci plánují otestovat tyto nově nalezené chyby v „planetární simulační komoře“, která by mohla odhalit, zda tyto mikroby nebo mikroby s podobnými adaptacemi mohou přežít cestu vesmírem na Mars a možná kontaminovat cizí světy při příjezdu.
„Byl to skutečný okamžik ‚zastavte se a znovu vše zkontrolujte‘,“ spoluautor studie Alexandre RosadoProfesor Bioscience na King Abdullah University of Science and Technology v Saúdské Arábii řekl Live Science o zjištěních, která byla popsána v článku publikovaném v květnu v časopise Mikrobiom. I když bylo těchto mikrobů relativně málo, přetrvávaly po dlouhou dobu a ve více prostředích čistých prostor, dodal.
Vědci říkají, že na identifikaci těchto neobvykle odolných organismů a studiu jejich strategií přežití záleží, protože jakýkoli mikrob schopný proklouznout standardními kontrolami čistých prostor by se také mohl vyhnout bezpečnostním opatřením planetární ochrany, která má zabránit pozemskému životu kontaminovat jiné světy.
Na otázku, zda by některý z těchto mikrobů mohl teoreticky tolerovat podmínky během cesty k severní polární čepičce Marsu, kde Phoenix přistál v roce 2008, Rosado řekl, že několik druhů nese geny, které jim mohou pomoci přizpůsobit se stresu vesmírného letu, jako je oprava DNA a odolnost související s dormancem. Varoval však, že jejich přežití bude záviset na tom, jak se vypořádají s drsnými podmínkami, kterým bude mikrob čelit jak během cestování vesmírem, tak na Marsu – faktory, které tým netestoval – včetně vystavení vakuu, intenzivní radiaci, hlubokému chladu a vysokým úrovním UV na povrchu Marsu.
K prozkoumání této otázky nyní vědci staví planetární simulační komoru na King Abdullah University of Science and Technology v Saúdské Arábii, aby vystavili bakterie podmínkám podobným Marsu a vesmíru, řekl Rosado. Komora, která je nyní ve fázi finální montáže, s pilotními experimenty, které se očekávají začátkem roku 2026, je navržena tak, aby napodobovala stres, jako je nízký tlak vzduchu na Marsu bohatý na oxid uhličitý, vysoká radiace a extrémní teplotní výkyvy, kterým budou mikrobi čelit během kosmického letu. Tato kontrolovaná prostředí umožní vědcům zkoumat, jak se odolné mikroby přizpůsobují a přežívají při kombinacích stresů srovnatelných s těmi, s nimiž se setkávají během kosmického letu nebo na povrchu Marsu, řekl Rosado.
„Čisté prostory neobsahují „žádný život“
Čisté prostory NASA pro montáž kosmických lodí jsou navrženy tak, aby byly nepřátelské vůči mikrobům – což je základní kámen snah agentury zabránit pozemským organismům ve stopování do světů mimo Zemi – mimo jiné prostřednictvím nepřetržitě filtrovaného vzduchu, přísné kontroly vlhkosti a opakovaného ošetření pomocí chemických detergentů a UV záření.
Přesto „čisté prostory neobsahují ‚žádný život‘,“ řekl Rosado. „Naše výsledky ukazují, že tyto nové druhy jsou obvykle vzácné, ale lze je nalézt, což odpovídá dlouhodobému setrvání na nízké úrovni v čistých prostorách.“
Během montáže přistávacího modulu Phoenix v zařízení Kennedy Space Center’s Payload Hazardous Servicing Facility tým vedený spoluautorem studie Kasthuri Venkateshwarankterý je vedoucím vědeckým pracovníkem v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA, shromáždil a uchoval 215 bakteriálních kmenů z podlah čistých prostor. Některé vzorky byly podle studie shromážděny před příjezdem kosmické lodi v dubnu 2007, opět během montáže a testování v červnu a ještě jednou poté, co se kosmická loď v srpnu přesunula na startovací rampu.
V té době výzkumníci postrádali technologii, která by nové druhy klasifikovala přesně nebo ve velkém počtu. Technologie DNA však za 17 let od této mise dramaticky pokročila a dnes vědci dokážou sekvenovat téměř každý gen, který tyto mikroby nesou, a porovnat jejich DNA s rozsáhlými genetickými průzkumy mikrobů shromážděných z čistých prostor v pozdějších letech. To umožňuje vědcům „studovat, jak často a jak dlouho se tyto mikroby objevují na různých místech a v různých časech, což v roce 2007 nebylo možné,“ řekl Rosado.
Další analýza odhalila sadu strategií přežití. Mnoho z nově identifikovaných druhů nese geny, které jim pomáhají odolávat čisticím chemikáliím, tvoří lepkavé biofilmy, které je ukotvují k povrchům, opravují radiaci poškozenou DNA nebo produkují tuhé spící spóry – úpravy, které jim pomáhají přežít v zastrčených rozích nebo mikroskopických trhlinách, uvádí studie. Díky tomu jsou mikrobi „vynikajícími testovacími organismy“ pro ověřování dekontaminačních protokolů a detekčních systémů, na které se vesmírné agentury spoléhají, aby udržely vesmírnou loď sterilní, řekl Rosado.
Z širšího hlediska výzkumu Rosado řekl, že dalším krokem je koordinované, dlouhodobé vzorkování napříč více čistými prostory pomocí standardizovaných metod, spárované s kontrolovanými experimenty, které měří limity přežití mikrobů a stresové reakce, řekl Rosado.
„To by nám dalo mnohem jasnější obrázek o tom, které vlastnosti jsou skutečně důležité pro planetární ochranu a které mohou mít translační hodnotu v biotechnologii nebo astrobiologii,“ řekl.
