Колония бактерий показывает необычное действие в открытом космосе
Они имеют необыкновенную конструкцию, отличную массу и в общем они не менее жизнестойкие, докладывается в phys.org.
По данным, приобретенным в процессе нового финансируемого НАСА изучения экспертов из Политехнического факультета Ренсселера в Нью-Йорке, действие колонии бактерий на борту шаттла «Атлантис», где они были выращены, существенно различается от действия подобных бактерий на Земле. Новооткрытые факты позволят экспертам больше выяснить о воздействии мировых полетов на действие микробных сообществ и будут ключом к осознанию и понижению риска, который бактерии могут представлять для космонавтов в процессе долговременных мировых полетов.
Экспериментальная команда под управлением педагога факультета Синтии Коллинз послала опытные бактерии на орбиту на борту шаттла «Атлантис» в процессе полетов STS-132 16 июня 2010 года и STS-135 8 августа 2011 года. Эталоны бактерий Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) отращивали в течение 3-х суток в синтетической урине.
Вскормленные в открытом космосе общества бактерий, именуемые биопленками, образовали эксклюзивную конструкцию в качестве «колонн и навесов», которая никогда в жизни раньше не отслеживалась на Земле. Также, вскормленные в процессе полета биопленки владели множеством живых клеток, большей биомассой и были ниже, чем контрольные биопленки, вскормленные в условиях стандартной гравитации.
Биопленки – это основные трехмерные микробные общества, обширно встречающиеся в природе. Абсолютное большинство биопленок, и в том числе находящихся в человеческом организме, безобидны. Но определенные биопленки готовы вызвать болезни.
«Биопленки разрослись на мировой установки «Мир», однако все мы еще не знаем, какое воздействие производит гравитация на их рост и формирование, – сообщает доцент кафедры синтетической и химической инженерии Факультета Ренсселера Синтия Коллинз. – Наше изучение обнаружило 1-ое подтверждение того, что галактический полет оказывает влияние на действие микробных сообществ. Ученые присваивают главное значение осознанию того, как нездоровые и необходимые взаимодействия человека и микробов могут изменяться в условиях галактического полета».
Итоги изучения были размещены в издании PLOS ONE.
Изучение только принципиально для космонавтов и грядущих покорителей вселенной; также, у него есть возможность помочь отыскать свежие методы профилактики и излечения болезней человека на Земле. Исследование действия требований галактического полета на процесс развития биопленки сможет помочь по-новому посмотреть на то, как разные моменты – гравитация, динамика жидкостей и содержание калорийных препаратов, – оказывают влияние на развитие биопленок на Земле. Со слов Коллинз, в 1 отличный день такие изучения помогут отыскать новейшие расклады в подавлении распространения вирусных инфекций в клиниках.
«Сама вероятность вести микробиологические изучения на борту мировых аппаратов значима и неповторима, – говорит академический менеджер по необходимой перегрузке из Экспериментального центра NASA Эймс (Калифорния) Макарена Парра. – Ученые проводят земные опыты в условиях полета по баллистической линии движения и в лабораторной основе на борту МКС и приобретают итоги, которые можно смотреть в космосе».
Вчерашние итоги опытов микробного действия на борту шаттла «Атлантис» представляют огромное значение для снабжения безопасности космонавтов в процессе долговременных мировых заданий. Фото с веб-сайта НАСА.gov
Опыт
На Земле нет возможности сделать критерии истинной микрогравитации. Любой из применяемых экспертами в лабораториях способов ее имитации имеет собственные ограничения. Со слов Парра, итоги опытов, произведенных в условиях имитации микрогравитации, далеко не всегда отвечают итогам, созерцаемым в условиях настоящих мировых полетов.
Для выполнения опыта экспериментальная команда послала 12 механизмов, именуемых GAP («group activation pack» – «пакет пакетной активации»), в любом из которых пребывало по 8 пробирок с синегнойной бациллой. Как заявляет Коллинз, синтетическая урина была избрана в роли калорийной среды, поскольку физические критерии данной сферы обитания биопленки схожи как внутри, так и за пределами тела человека, и в связи с значимостью обучения вопроса утилизации остатков и системы рециркуляции жидкости в процессе долговременных мировых полетов.
В любой пробирке пребывала также целлюлозная диафрагма: она выполняла функцию плоскости, на которой должна прекрасно увеличиваться биопленка. Тогда как на орбите астронавты начинали опыт, открывали припечатанные пробирки и включали бактерии в синтетическую мочу, академические работники вели такие же процедуры с контрольной компанией синегнойной палочки на Земле в Галактическом центре Кеннеди во Флориде.
После того как эталоны были возвращены на Землю, экспериментальная команда внимательно удалила биопленку из калорийной среды мембранного напыления. Ученые применяли несколько лабораторных способов для определения толщины биопленки, подсчета числа живых клеток и определения размера бактерий на единицу площади. Также, ученые применяли конфокальную лазерную развертывающую микроскопию, чтобы получить картинки большого разрешения внешней многомерной конструкции биопленки.
В проектах на будущее – зафиксировать то, что делается внутри данной необычной формы биопленки. Чтобы получить не менее общее представление о том, как галактические полеты оказали влияние на физиологию синегнойной палочки, Коллинз и прочие исследователи будут проверять экспрессию генов бактерии, сопряженную с метаболизмом и болезнетворностью. Экспериментальная команда также будет заниматься образованием точных модификаций, при помощи которых будет можно осознать, как разные моменты требований галактического полета могут оказать влияние на рост биопленки.
«Уникальный внешний облик и конструкция биопленки синегнойной палочки, выработанной в условиях микрогравитации, предоставляют основание считать, что природа может приспособиться к возвышенным кругам обитания методами, которые мы еще должны проанализировать. Среди остального нам нужно провести изучение по исследованию долговременного повышения и адаптации к среде с невысокой гравитацией, – говорит Коллинз. – До того как мы начнем отправку космонавтов на Марс либо пустим иные долговременные галактические миссии, мы можем быть совершенно убеждены, что аннулировали либо значительно понизили опасность, которую вероятно представляют из себя биопленки для нашего экипажа и его оборудования».