Trois nouvelles souches bactériennes découvertes sur la Station spatiale internationale pourraient aider à faire pousser des plantes sur Mars
Afin de résister aux rigueurs de l'espace lors de missions dans l'espace lointain, les aliments cultivés en dehors de la Terre ont besoin d'un peu d'aide supplémentaire de la part des bactéries. Aujourd'hui, une découverte récente à bord de la Station spatiale internationale (ISS) a permis aux chercheurs de créer le « carburant » pour aider les plantes à résister à de telles situations stressantes.
Publication de leurs découvertes sur Frontiers in Microbiology , des chercheurs travaillant avec la NASA ont décrit la découverte et l'isolement de 4 souches de bactéries appartenant à la famille des Methylobacteriaceae à différents endroits à bord de l'ISS au cours de deux vols consécutifs.
Alors qu'une souche a été identifiée comme étant Methylorubrum rhodesianum , les 3 autres étaient auparavant inconnus et appartiennent à une nouvelle espèce. Les bactéries mobiles en forme de bâtonnet ont reçu les désignations IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 et IIF4SW-B5 avec une analyse génétique montrant qu'elles sont étroitement liées à Methylobacterium indicum .
Les espèces de Methylobacterium sont impliquées dans la fixation de l'azote, la solubilisation du phosphate, la tolérance au stress abiotique, la promotion de la croissance des plantes et l'activité de lutte biologique contre les agents pathogènes des plantes.
Potentiel pour les missions martiennes
Maintenant, en l'honneur des scientifiques indiens renommés de la biodiversité, le Dr Ajmal Khan, l'équipe a proposé d'appeler la nouvelle espèce Methylobacterium ajmalii .
Commentant la découverte, le Dr Kasthuri Venkateswaran (Venkat) et le Dr Nitin Kumar Singh du Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL), disent que les souches pourraient posséder des "déterminants génétiques biotechnologiquement utiles" pour la culture de cultures dans l'espace.
Cependant, une biologie expérimentale plus poussée est nécessaire pour prouver qu'elle est, en effet, un changeur de jeu potentiel pour l'agriculture spatiale.
"Pour faire pousser des plantes dans des endroits extrêmes où les ressources sont minimes, l'isolement de nouveaux microbes qui aident à favoriser la croissance des plantes dans des conditions stressantes est essentiel", ont-ils déclaré.
Avec JPL, d'autres chercheurs collaborant à cette découverte sont basés à l'Université de Californie du Sud, Los Angeles; Cornell University et l'Université d'Hyderabad en Inde.
Alors que la NASA cherche un jour à emmener des humains à la surface de Mars – et potentiellement au-delà – l'enquête décennale du Conseil national de la recherche des États-Unis recommande que l'agence spatiale utilise l'ISS comme « banc d'essai pour l'étude des micro-organismes », selon Venkat et Singh.
"Étant donné que notre groupe possède une expertise dans la culture de micro-organismes de niches extrêmes, nous avons été chargés par le programme de biologie spatiale de la NASA d'enquêter sur l'ISS pour la présence et la persistance des micro-organismes", ajoutent-ils.
« Inutile de dire que l'ISS est un environnement extrême bien entretenu. La sécurité de l'équipage est la priorité numéro 1 et, par conséquent, la compréhension des agents pathogènes humains / végétaux est importante, mais des microbes bénéfiques comme ce nouveau Methylobacterium ajmalii sont également nécessaires.”
Agrandissement du laboratoire ISS
Dans le cadre d'une mission de surveillance en cours, 8 emplacements sur l'ISS sont surveillés pour les croissances bactériennes et ce depuis 6 ans. Ces zones d'échantillonnage comprennent les endroits où l'équipage se rassemble ou où des expériences sont menées, comme la chambre de croissance des plantes.
Alors que des centaines d'échantillons bactériens de l'ISS ont été analysés à ce jour, environ 1 000 échantillons ont été collectés à divers autres endroits de la station spatiale, mais attendent un retour sur Terre où ils pourront être examinés.
Selon Venkat et Singh, l'objectif final est de contourner ce long processus et de trouver potentiellement de nouvelles souches à l'aide d'un équipement de biologie moléculaire développé et démontré pour l'ISS.
"Au lieu de ramener des échantillons sur Terre pour des analyses, nous avons besoin d'un système de surveillance microbienne intégré qui collecte, traite et analyse des échantillons dans l'espace à l'aide de technologies moléculaires", ont déclaré Venkat et Singh.
"Cette technologie" omiques dans l'espace "miniaturisée - un développement de biocapteur - aidera la NASA et d'autres nations spatiales à réaliser une exploration spatiale sûre et durable pendant de longues périodes."
Référence :"Methylobacterium ajmalii sp. nov., Isolé de la Station spatiale internationale » par Swati Bijlani, Nitin K. Singh, V. V. Ramprasad Eedara, Appa Rao Podile, Christopher E. Mason, Clay C. C. Wang et Kasthuri Venkateswaran, 15 mars 2021, Frontiers in Microbiology .
DOI :10.3389/fmicb.2021.639396
