Skutečnost, že některé organismy dokáží nejenom přežívat, ale dokonce vzkvétat v pro nás extrémních prostředích, není žádná novinka. Zdánlivě jednoduché jednobuněčné organismy ze skupin Archea či Bacteria můžeme nalézt jak uprostřed pouští, tak uvnitř vulkánů či v hlubokomořských horkých pramenech. Jeden z těchto tzv. extremofilů dokázal pojem "odolnost" pozvednout na zcela novou úroveň.

O tomto druhu bakterie s názvem Deinococcus radiodurans, který dokáže přežít expozici drastickým vesmírným podmínkám, jsme pro vás v Czechsight již psali. Nyní byly odhaleny mechanismy, jakými tento neobyčejně odolný mikroorganismus svých schopností dosahuje. Své výsledky publikovala výzkumná skupina, podílející se na vesmírné misi Tanpopo a zkoumající možnosti existence života ve vesmíru, nedávno v časopise Microbiome.

Výzkumníci v rámci studie vystavili po dobu jednoho roku dehydratované kolonie bakterií D. radiodurans poblíž Mezinárodní vesmírné stanice, kroužící okolo Země ve výšce asi 400 km nad povrchem. Morfologie bakteriálních buněk, získaných zpět z vesmírného prostoru, byla v laboratoři analyzována pomocí metod elektronové mikroskopie. Následně byla provedena i komplexní analýza jejich biochemických, molekulárních a metabolických procesů.

Vesmírné prostředí je pro živé organismy nehostinné z mnoha různých důvodů. Nejenom absence kyslíku, se kterou si i na Zemi některé mikroorganismy hravě zvládnou poradit, ale především pak extrémně nízké teploty, galaktické kosmické záření, UV záření, vakuum a mikrogravitace tu hrají velmi podstatnou roli. Tyto fyzikální jevy významně narušují četné fyziologické funkce organismů, od buněčného dělení a replikace genetické informace, přes metabolismus, až po rezistenci k léčivům.

Bylo zjištěno, že přeživší bakterie neměly nijak výrazně poškozenou morfologii. Při pozorování buněk pod elektronovým mikroskopem si navíc vědci všimli četných membránových výběžků. U bakterií, které vesmírnou cestu přežily, došlo k rozběhnutí různorodé protektivní odpovědi, za účelem snížení buněčného stresu. A i když byla genetická informace bakterií ve vesmíru poškozena, ukázalo se, že buňky byly schopné efektivně nastartovat procesy, které jim ji pomohly opravit. Byly také identifikovány mechanismy, které, prostřednictvím speciální molekuly zvané putrescin, bakteriím umožnily eliminovat poškození způsobené reaktivními molekulami kyslíku.

Ačkoliv bylo již dříve známo, že některé mikrobiální druhy zvládají ve vesmírném prostředí přežít, vědci zatím postrádali informace o tom, jaké mechanismy jim k tomu napomáhají. Stejně tak bylo už v minulých výzkumech zjištěno, že daná bakterie D. radiodurans je extrémně odolným druhem, schopným vydržet obrovské dávky škodlivého radioaktivního záření. Výše zmíněné poznatky o procesech, které tato bakterie využívá ke svému přežití, tak představují další důležitý krok k poznání, v jakých formách se může ve vesmíru život vyskytovat a případně i šířit.

Originální publikace: https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00927-5

Zdroj: Phys.org

Úvodní foto: Free-Photos, Pixabay