Verminderd extracellulair transport van moleculen kan veranderingen in bacterieel gedrag in de ruimte verklaren, volgens een onderzoek dat op 2 november is gepubliceerd, 2016 in het open access tijdschrift PLOS EEN door Luis Zea van de Universiteit van Colorado, Kei, en collega's.

Inzicht in het gedrag van bacteriën in de ruimte is belangrijk voor de bescherming van astronauten op lange ruimtevluchten, en eerder onderzoek heeft aangetoond dat bacteriën zich anders gedragen in de microzwaartekrachtomgeving van de ruimte. Bijvoorbeeld, in de ruimte, bacteriën vermenigvuldigen zich tot grotere aantallen en zijn in sommige gevallen virulenter en minder vatbaar voor antibiotica. Onderzoekers hadden eerder getheoretiseerd dat dit gedrag het gevolg is van het gebrek aan zwaartekracht, waardoor de beweging van extracellulaire moleculen wordt verminderd en tot verminderde beschikbaarheid van voedingsstoffen leidt. echter, er was weinig bewijs om deze theorie te ondersteunen.

Om meer inzicht te krijgen in het verminderde extracellulaire transportmodel, de auteurs van de huidige studie vergeleken genexpressie tussen E coli gekweekt in het internationale ruimtestation en gekweekt op aarde. De auteurs ontdekten dat in de ruimte, bacteriën brachten meer genen tot expressie die verband houden met verhongeringsomstandigheden, inclusief genen die coderen voor eiwitten voor aminozuursynthese, glucose-afbraak en gebruik van alternatieve koolstofbronnen. Dit patroon van genexpressie is waarschijnlijk een reactie op verminderde beschikbaarheid van glucose, ter ondersteuning van het model van verminderde beweging van moleculen in de extracellulaire omgeving van de bacterie.

Deze nieuwe genexpressiegegevens leveren daarom aanvullend bewijs dat het veranderde gedrag van bacteriën in de ruimte het gevolg is van verminderde zwaartekracht die een verminderd extracellulair transport van moleculen veroorzaakt. Toekomstige ruimtevluchtexperimenten die een verscheidenheid aan andere bacteriesoorten onder verschillende groeiomstandigheden onderzoeken, kunnen helpen bij het verklaren van veranderingen in bacteriegroei en virulentie die mensen die in de ruimte leven aanzienlijk kunnen beïnvloeden.

"De microzwaartekrachtomgeving van het internationale ruimtestation wordt nu gebruikt voor talloze onderzoekslijnen, bijvoorbeeld:vaccinontwikkeling, het vinden van nieuwe moleculaire doelwitten tegen medicijnresistente pathogenen, en het testen van moleculen voor gebruik tegen osteoporose of kanker, "Zea zegt. "Dit nieuwe begrip van hoe extracellulaire biofysische processen mechanische transductiesignalen in bacteriën in de ruimte initiëren, kan niet alleen dienen om astronauten te beschermen terwijl ze zich buiten de baan om de aarde wagen, maar ook deze andere onderzoekslijnen."