Tre nuovi ceppi batterici scoperti sulla Stazione Spaziale Internazionale possono aiutare a coltivare piante su Marte
Per resistere ai rigori dello spazio nelle missioni nello spazio profondo, il cibo coltivato al di fuori della Terra ha bisogno di un piccolo aiuto extra da parte dei batteri. Ora, una recente scoperta a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ha i ricercatori che potrebbero contribuire a creare il "carburante" per aiutare le piante a resistere a tali situazioni stressanti.
Pubblicando le loro scoperte su Frontiers in Microbiology , i ricercatori che lavorano con la NASA hanno descritto la scoperta e l'isolamento di 4 ceppi di batteri appartenenti alla famiglia delle Methylobacteriaceae da diverse posizioni a bordo della ISS attraverso due voli consecutivi.
Mentre 1 ceppo è stato identificato come Methylorubrum rhodesianum , gli altri 3 erano precedentemente sconosciuti e appartengono a una nuova specie. I batteri mobili a forma di bastoncello hanno ricevuto le denominazioni IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 e IIF4SW-B5 con analisi genetiche che hanno dimostrato che sono strettamente correlati al Methylobacterium indicum .
Le specie di Methylobacterium sono coinvolte nella fissazione dell'azoto, nella solubilizzazione del fosfato, nella tolleranza allo stress abiotico, nella promozione della crescita delle piante e nell'attività di biocontrollo contro i patogeni delle piante.
Potenziale per le missioni su Marte
Ora, in onore del rinomato scienziato indiano sulla biodiversità, il dottor Ajmal Khan, il team ha proposto di chiamare la nuova specie Methylobacterium ajmalii .
Commentando la scoperta, la dott.ssa Kasthuri Venkateswaran (Venkat) e la dott.ssa Nitin Kumar Singh del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA affermano che i ceppi potrebbero possedere "determinanti genetici biotecnologicamente utili" per la coltivazione di colture nello spazio.
Tuttavia, è necessaria un'ulteriore biologia sperimentale per dimostrare che è, in effetti, un potenziale punto di svolta per l'agricoltura spaziale.
"Per coltivare piante in luoghi estremi dove le risorse sono minime, l'isolamento di nuovi microbi che aiutano a promuovere la crescita delle piante in condizioni di stress è essenziale", hanno affermato.
Insieme a JPL, altri ricercatori che collaborano a questa scoperta hanno sede presso la University of Southern California, Los Angeles; Cornell University e l'Università di Hyderabad in India.
Con la NASA che un giorno sta cercando di portare gli esseri umani sulla superficie di Marte - e potenzialmente oltre - il Decadal Survey del National Research Council degli Stati Uniti raccomanda all'agenzia spaziale di utilizzare la ISS come "banco di prova per il rilevamento di microrganismi", secondo Venkat e Singh.
"Dal momento che il nostro gruppo possiede esperienza nella coltivazione di microrganismi da nicchie estreme, il programma di biologia spaziale della NASA ci ha incaricato di esaminare la ISS per la presenza e la persistenza dei microrganismi", aggiungono.
“Inutile dire che la ISS è un ambiente estremo mantenuto in modo pulito. La sicurezza dell'equipaggio è la priorità numero 1 e quindi la comprensione dei patogeni umani/vegetali è importante, ma i microbi benefici come questo nuovo Methylobacterium ajmalii servono anche”.
Espansione del laboratorio ISS
Nell'ambito di una missione di sorveglianza in corso, 8 località sulla ISS vengono monitorate per la crescita batterica e lo sono state negli ultimi 6 anni. Queste aree campione includono dove si riunisce l'equipaggio o dove vengono condotti esperimenti, come la camera di crescita delle piante.
Sebbene fino ad oggi siano stati analizzati centinaia di campioni batterici dalla ISS, circa 1.000 campioni sono stati raccolti da varie altre posizioni della stazione spaziale, ma sono in attesa di un viaggio di ritorno sulla Terra dove potranno essere esaminati.
Secondo Venkat e Singh, l'obiettivo finale è aggirare questo lungo processo e potenzialmente trovare nuovi nuovi ceppi utilizzando apparecchiature di biologia molecolare sviluppate e dimostrate per la ISS.
"Invece di riportare i campioni sulla Terra per le analisi, abbiamo bisogno di un sistema integrato di monitoraggio microbico che raccolga, elabori e analizzi i campioni nello spazio utilizzando tecnologie molecolari", hanno affermato Venkat e Singh.
"Questa tecnologia miniaturizzata 'omics in space', uno sviluppo di biosensori, aiuterà la NASA e altre nazioni che viaggiano nello spazio a raggiungere un'esplorazione spaziale sicura e sostenibile per lunghi periodi di tempo."
Riferimento:“Methylobacterium ajmalii sp. nov., Isolated From the International Space Station” di Swati Bijlani, Nitin K. Singh, V. V. Ramprasad Eedara, Appa Rao Podile, Christopher E. Mason, Clay C. C. Wang e Kasthuri Venkateswaran, 15 marzo 2021, Frontiers in Microbiology .
DOI:10.3389/fmicb.2021.639396
