Хроококцидиопсис
| Хроококцидиопсис | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Цианобактерии |
| Сорт: | Цианофицеи |
| Заказ: | Хроококцидиопсидалы Комарек и др. 2014 год [ 1 ] |
| Семья: | Хроококцидиопсидовые Комарек и др. 2014 год [ 1 ] |
| Род: | Хроококцидиопсис Гейтлер , 1933 год. |
| Типовой вид | |
| Хроококкопзис гигантский Гейтлер, 1933 год.
| |
Chroococcidiopsis — фотосинтезирующая коккоидная бактерия , единственный род отряда Chroococcidiopsidales и семейства Chroococcidiopsidaceae . Внутри рода существует разнообразие видов и культур. [ 3 ] с разнообразием фенотипов. Некоторые экстремофильные представители Chroococcidiopsis известны своей способностью выживать в суровых условиях окружающей среды, включая высокие и низкие температуры, ионизирующую радиацию и высокую соленость.
Chroococcidiopsis способны выживать в состоянии покоя не менее 13 миллионов лет, с возможностью реактивации по истечении этого времени. [ 4 ]
Устойчивость к высыханию
[ редактировать ]Способность Chroococcidiopsis противостоять высыханию в засушливых условиях отчасти объясняется тем, что он колонизирует нижнюю сторону полупрозрачных камней. Нижняя сторона этих камней обеспечивает достаточное количество конденсированной влаги для роста, в то время как полупрозрачная природа камней позволяет достаточно света достичь организма, чтобы произошел фотосинтез. [ нужна ссылка ]
Исследование 2023 года показало, что Chroococcidiopsis способен выживать в течение длительного времени в высушенном состоянии на солнечных батареях в условиях облучения. Образцы можно было генетически изменить, что доказывает потенциальное использование в будущем, но в использованные образцы не было запрограммировано никакой конкретной задачи. [ 5 ]
Колонизация Марса
[ редактировать ]Из-за своей устойчивости к суровым условиям окружающей среды, особенно к низким температурам, низкой влажности и устойчивости к радиации, Chroococcidiopsis считался организмом, способным жить на Марсе . Ученые размышляли о возможности внедрения Chroococcidiopsis в марсианскую среду, чтобы способствовать формированию аэробной среды. Помимо производства кислорода, Chroococcidiopsis может способствовать образованию почвы на поверхности Марса. На Земле почва образуется в результате растительной, микробной и геофизической деятельности на минеральном субстрате. Почва, образовавшаяся в результате химического выветривания горных пород, и кислород, вырабатываемый в результате фотосинтеза, однажды смогут обеспечить условия, необходимые людям для выращивания продуктов питания на Марсе, что, возможно, позволит создать на планете постоянные человеческие цивилизации. [ 6 ] [ 7 ] В более короткие сроки цианобактерии, такие как Chroococcidiopsis, можно было бы использовать в закрытых системах для производства ресурсов для населенных людьми аванпостов на Марсе, не изменяя при этом поверхность или атмосферу планеты. [ 8 ]
Космическая миссия EXPOSE-R2 стартовала 24 июля 2014 года на борту российского корабля «Прогресс М-24М» . [ 9 ] и был прикреплен 18 августа 2014 года за пределами МКС на российском модуле «Звезда» . [ 10 ] В эксперименте использовались образцы Chroococcidiopsis , которые подверглись воздействию искусственной марсианской атмосферы, ультрафиолетового излучения и экстремальных температур. [ 11 ] В 2022 году результаты экспериментов были опубликованы. [ 12 ]
устойчивость к ультрафиолету и высыханию
[ редактировать ]Биопленки Chroococcidiopsis . подвергались марсианскому УФ- потоку и высушиванию в течение семи лет [ 13 ] Биопленки, которые были либо (1) высушены, либо (2) высушены и подвергнуты УФ-облучению, смогли восстановиться. Когда эти биопленки повторно увлажнялись, гены эксцизионной репарации нуклеотидов, кодирующие UvrA, UvrB и UvrC, сверхэкспрессировались. Это говорит о том, что эксцизионная репарация нуклеотидов накопленных повреждений ДНК способствовала восстановлению. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Комарек Ю., Каштовский Ю., Мареш Ю., Йохансен Ю.Р. (2014). «Таксономическая классификация цианопрокариотов (родов цианобактерий) 2014 г. с использованием полифазного подхода» (PDF) . Преслия . 86 : 295–335.
- ↑ Странные бактерии при слабом освещении потенциально могут процветать на Марсе , Space.com, по состоянию на 18.06.2018.
- ^ Камберс Дж., Ротшильд LJ (июнь 2014 г.). «Солеустойчивость и полифилия у цианобактерий Chroococcidiopsis (Pleurocapsales)». Журнал психологии . 50 (3): 472–482. дои : 10.1111/jpy.12169 . ПМИД 26988320 . S2CID 23871779 .
- ^ Мороно, Юки; Ито, Мотоо; Хосино, Тацухико; Терада, Такеши; Хори, Томоюки; Икехара, Минору; Д'Ондт, Стивен; Инагаки, Фумио (28 июля 2020 г.). «Аэробная микробная жизнь сохраняется в кислородных морских отложениях возрастом 101,5 миллиона лет» . Природные коммуникации . 11 1):3626.doi : ( 10.1038/s41467-020-17330-1 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 7387439 . ПМИД 32724059 .
- ^ Балданта, Сара; Арнал, Рэйчел; Бланко-Риверо, Амайя; Гевара, Говинда; Наварро Льоренс, Хуана Мария (17 февраля 2023 г.). «Первая характеристика культивируемых экстремофильных изолятов Chroococcidiopsis, полученных с солнечной панели» . Границы микробиологии . 14 : 982422. дои : 10.3389/fmicb.2023.982422 . ISSN 1664-302X . ПМЦ 9982165 . ПМИД 36876112 .
- ^ «Озеленение Красной планеты» . НАСА . Архивировано из оригинала 18 марта 2011 г. Проверено 14 марта 2011 г.
- ^ Билли Д., Фридманн Э.И., Хофер К.Г., Кайола М.Г., Окампо-Фридманн Р. (апрель 2000 г.). «Устойчивость к ионизирующему излучению устойчивой к высыханию цианобактерии Chroococcidiopsis» . Прикладная и экологическая микробиология . 66 (4): 1489–1492. Бибкод : 2000ApEnM..66.1489B . дои : 10.1128/aem.66.4.1489-1492.2000 . ПМК 92012 . ПМИД 10742231 .
- ^ Версо С., Баке М., Лехто К., де Вера Дж.П., Ротшильд Л.Дж., Билли Д. (01.08.2015). «Устойчивое поддержание жизни на Марсе – потенциальная роль цианобактерий» . Международный журнал астробиологии . 15 (1): 65–92. Бибкод : 2016IJAsB..15...65В . дои : 10.1017/S147355041500021X . ISSN 1475-3006 .
- ^ Гронсталь А.Л. (31 июля 2014 г.). «Исследование Марса на низкой околоземной орбите» . Журнал НАСА по астробиологии . Проверено 2 августа 2014 г.
- ^ Крамер М. (18 августа 2014 г.). «Российский космонавт во время выхода в открытый космос забросил спутник Перу» . Space.com . Проверено 19 августа 2014 г.
- ^ Баке М., де Вера Дж.П., Реттберг П., Билли Д. (20 августа 2013 г.). «Космические эксперименты BOSS и BIOMEX в рамках миссии EXPOSE-R2: выживаемость пустынной цианобактерии Chroococcidiopsis в условиях моделируемого космического вакуума, марсианской атмосферы, УФ-излучения и экстремальных температур» . Акта Астронавтика . 91 : 180–186. Бибкод : 2013AcAau..91..180B . дои : 10.1016/j.actaastro.2013.05.015 . ISSN 0094-5765 . Проверено 14 января 2014 г.
- ^ Наполи А, Микелетти Д, Пиндо М, Ларгер С, Честаро А, де Вера Дж.П., Билли Д. (май 2022 г.). «Отсутствие повышенного количества геномных вариантов у цианобактерии Chroococcidiopsis, подвергшейся воздействию марсиоподобных условий за пределами космической станции» . Научные отчеты . 12 (1): 8437. Бибкод : 2022NatSR..12.8437N . дои : 10.1038/s41598-022-12631-5 . ПМК 9120168 . ПМИД 35589950 .
- ^ Моска С., Ротшильд Л.Дж., Наполи А., Ферре Ф., Пьетросанто М., Фальяроне С. и др. (2019). «Сверхэкспрессия генов восстановления ДНК, поврежденных УФ-излучением, и устойчивость рибонуклеиновой кислоты способствуют устойчивости высушенных биопленок пустынного цианобацетрия Chroococcidiopsis, подвергшихся воздействию марсиоподобного УФ-потока и длительного высыхания» . Границы микробиологии . 10 : 2312. дои : 10.3389/fmicb.2019.02312 . ПМК 6798154 . ПМИД 31681194 .