С самой зари исследования космоса умы человечества завораживало выживание земной жизни в открытом космосе. Открытый космос — это враждебная среда для любой формы жизни, но некоторые особо устойчивые организмы могут выжить и там. Такие экстремофилы могут мигрировать между планетами и распространять жизнь по Вселенной, подкрепляя гипотезу панспермии или межпланетного переноса жизни.
Экстремофильная бактерия Deinococcus radiodurans выдерживает чрезвычайное воздействие открытого космоса: галактические космические лучи, УФ-излучение Солнца, высокий вакуум, колебания температуры, высыхание, замораживание и микрогравитацию. Недавнее исследование изучило влияние открытого космоса на этот уникальный микроб на молекулярном уровне. После одного года выдержки на низкой околоземной орбите (НОО) снаружи Международной космической станции во время миссии Танпопо, исследователи обнаружили, что D. radiodurans избежала морфологических изменений и произвела множество везикул внешней мембраны. Для смягчения нагрузки на клетку были инициированы многосторонние белковые и генетические ответы, которые помогли бактерии починить повреждённую ДНК и защититься от активных форм кислорода. Процессы, отвечающие за внутриклеточный транспорт и энергетический статус, были изменены в ответ на воздействие космоса. D. radiodurans использовала древнейший молекулярный механизм реакции на стресс — путресцин — для утилизации активных форм кислорода во время восстановления после пребывания в космосе.
«Эти исследования помогают нам понять механизмы и процессы, посредством которых жизнь может существовать за пределами Земли. Это расширяет наше знание о том, как выжить и адаптироваться к враждебной среде открытого космоса. Эти результаты предполагают, что выживание D. radiodurans на НОО в течение длительного времени возможно благодаря эффективным системам молекулярного ответа. Они также показывают, что для организмов с такими способностями достижимы даже ещё более долгие и дальние путешествия», — говорит Тетяна Милоевич, глава группы биохимии космоса в Венском университете и один из авторов исследования.
Совместно с коллегами из Токийского университета фармакологии и наук о жизни (Япония), Исследовательской группы по астробиологии в Немецком аэрокосмическом центре (DLR, Кёльн), Венского центра изучения метаболитов (ViMe) в Венском университете и Центра по исследованию микробиома в Медицинском университете Граца учёные ответили не только на вопрос, насколько экстремофильные микробы могут выдерживать суровые условия космоса, но и как они это делают.
Перевод Антон Меньшенин. Редактор Елена Королёва.