Aflată pe orbita joasă a Pământului, Stația Spațială Internațională (ISS) este unul dintre cele mai neobișnuite medii în care a ajuns vreodată viața. Iar cercetări publicate marți arată că bacteriofagii – virusurile care atacă bacteriile se pot comporta destul de neobișnuit în spațiu, relatează Gizmodo și SciTechDaily.
Stația Spațială Internațională (ISS) este un ecosistem închis, iar viața la bordul său, inclusiv cea microbiană sau bacteriană se comportă altfel decât pe Pământ.
Cercetătorii care au efectuat studiul publicat în revista PLOS Biology au constatat că microgravitația poate întârzia infecțiile și poate remodela evoluția atât a virusurilor bacteriofage, cât și a bacteriilor. De asemenea poate duce la identificarea unor noi combinații genetice care pot ajuta în lupta împotriva bacteriilor care provoacă anumite boli.
Studierea sistemelor bacteriofage în spațiu nu este doar o curiozitate pentru astrobiologie. „Este o modalitate practică de a înțelege și anticipa modul în care se comportă ecosistemele microbiene în navele spațiale și de a explora noi soluții pentru terapia bacteriofagică și ingineria microbiomului acasă”, a declarat pentru Space.com dr. Phil Huss, citat de Agerpres. Huss, un profesor la Universitatea din Wisconsin-Madison, este unul dintre autorii principali ai studiului.
Virusurile bacteriofage sunt cele mai abundente entități biologice de pe Pământ, experții estimând că există aproximativ 10 la puterea 31 astfel de corpuri virale iar oamenii de știință speră ca acestea să poată fi folosite pentru dezvoltarea unor tratamente împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice și a altor infecții bacteriene.
Aceste virusuri funcționează ca niște „sisteme de livrare” minuscule învelite în proteine. Unele astfel de virusuri, cum ar fi T7, utilizat în acest studiu, infectează bacteriile prin atașarea la o anumită caracteristică de suprafață a celulei – adesea o moleculă încorporată în membranele exterioare ale celulei bacteriene – de unde își injectează apoi materialul său genetic în mediul intracelular.
Odată ajuns în interior, acest material genetic deturnează mecanismul bacteriei pentru a face mai multe copii ale sale. În cele din urmă, celula bacteriană moare și eliberează un nou val de particule virale care pot infecta bacteriile din apropiere.
Acest proces specific de atac al virusurilor bacteriofage declanșează apoi o cursă evolutivă a înarmării între virusuri și bacterii, deoarece bacteriile pot dezvolta rezistență la aceste atacuri prin schimbarea sau ascunderea vulnerabilităților de pe membrana celulară.
În condițiile microgravitației, lucrurile devin și mai complicate.
Pentru a izola efectele microgravitației cât mai optim cu putință, echipa de cercetători a pregătit două seturi identice de eprubete cu culturi de bacterii, neagitate și incubate la aceeași temperatură timp de una, două sau patru ore și o perioadă mai lungă de 23 de zile. Un set de eprubete a fost transportat pe ISS în 2020, în timp ce celălalt a rămas la sol.
„Experimentul a trebuit să funcționeze în limite stricte ale NASA: criofiolele sigilate au trebuit să treacă teste de biocompatibilitate și scurgeri, să reziste la cicluri multiple de îngheț-dezgheț și să demonstreze că sunt sigure pentru manipularea pe orbită”, a explicat Huss. „Dimensiunea eșantionului este mult mai mică decât cea cu care suntem obișnuiți la sol, iar proiectarea unui experiment în jurul acestui aspect a fost o provocare”, a adăugat el.
Deoarece cele două experimente nu au putut funcționa perfect în paralel, echipa a înregistrat timpii exacți de incubare pe ISS și apoi i-a comparat pe Pământ ulterior, o soluție comună pentru multe experimente biologice de pe ISS.
În condiții tipice de laborator de pe Pământ, virusurile bacteriofage T7 pot infecta și ucide celulele E. coli în mai puțin de o oră. Dar în sistemul complet sigilat și configurația fără agitare, care a imitat condițiile de microgravitație, sistemul s-a mișcat în general mai lent.
Sursa https://www.hotnews.ro
