Efectos de las condiciones ambientales simuladas en el espacio sobre los microbios de las salas limpias

Área de la Ciencia:

• Astrobiología y Microbiología Espacial
• Protección planetaria
• Genómica y Ecología Microbiana

Sus antecedentes:

• La contaminación microbiana plantea riesgos significativos para las misiones de la NASA, afectando la integridad del material, la protección del medio ambiente, la confiabilidad de los datos científicos y la salud de la tripulación.
• Los protocolos de limpieza y esterilización existentes requieren una mejora para minimizar el impacto microbiano en la exploración espacial.
• La comprensión de la resiliencia microbiana es crucial para desarrollar estrategias avanzadas de control de la carga biológica.

Objetivo del estudio:

• Para identificar y caracterizar las cepas microbianas resistentes de las salas limpias de la NASA.
• Evaluar la resistencia de estos microbios a los factores de estrés ambientales simulados en el espacio.
• Analizar la base genómica de la resiliencia microbiana para mejorar la protección planetaria.

Principales métodos:

• Muestreo de aire y superficies en salas limpias y espacios no controlados en el Centro de Vuelos Espaciales Marshall.
• Aislamiento, caracterización y pruebas de esfuerzo (deshidratación, vacío, protones, radiación UV) de 82 cepas microbianas.
• Secuenciación del genoma completo y análisis genómicos comparativos de cuatro especies no formadoras de esporas altamente resistentes.

Principales resultados:

• Cuatro especies no formadoras de esporas (Arthrobacter koreensis PPS68, Paenarthrobacter sp. PPS72, Mycetocola sp. y sus derivados. PPS117, Erwinia sp. y sus derivados PPS120) mostró una alta resistencia a los factores estresantes del espacio.
• El análisis genómico reveló genes para la biosíntesis de aminoácidos, el metabolismo de carbohidratos y las respuestas al estrés, incluido el estrés oxidativo y la reparación del ADN.
• Arthrobacter koreensis PPS68 exhibió características genómicas únicas para la desecación y la resistencia a la radiación, incluidos los genes de reparación de ADN y osmoprotección.

Conclusiones:

• Las bacterias resistentes que no forman esporas en las salas limpias poseen adaptaciones para sobrevivir en condiciones espaciales extremas.
• Los ensayos actuales de carga biológica centrados en las esporas pueden ser insuficientes para una protección planetaria completa.
• Los datos genómicos y los ensayos de estrés proporcionan recursos valiosos para la evaluación del riesgo microbiano y el diseño de descontaminación para las misiones espaciales.