science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Team ontdekt hoe microben cleanrooms overleven en ruimtevaartuigen besmetten

Ingenieurs werken aan Opportunity (in zijn cruiseconfiguratie) in een cleanroom in het Kennedy Space Center. Een zeer belangrijk onderdeel van planetaire bescherming is om te voorkomen dat verontreinigingen van mensen aan boord van ruimtevaartuigen rijden. De afgebeelde ingenieurs trekken "konijntjespakken" aan die alleen hun ogen laten zien.

Rakesh Mogol, een Cal Poly Pomona hoogleraar biologische chemie, was de hoofdauteur van een artikel in het tijdschrift Astrobiologie die het eerste biochemische bewijs biedt dat verklaart waarom de besmetting aanhoudt.

hoogleraar scheikunde Gregory A. Barding, jr., was een medewerker en tweede auteur op het papier. De overige 22 co-auteurs zijn allemaal Cal Poly Pomona-studenten - 14 studenten scheikunde, drie afgestudeerde scheikundestudenten en vijf niet-gegradueerden in de biologische wetenschappen.

"We hebben het project ontworpen om studenten praktische ervaring te geven - en om de al doende-filosofie van Cal Poly Pomona te ondersteunen. De studenten deden het onderzoek, meestal als afstudeerprojecten op het gebied van enzymologie, moleculaire microbiologie en analytische chemie, ' zei Mogol.

In de cleanroomfaciliteiten, NASA implementeert een verscheidenheid aan planetaire beschermingsmaatregelen om biologische besmetting van ruimtevaartuigen te minimaliseren. Deze stappen zijn belangrijk omdat besmetting door op aarde gebaseerde micro-organismen levensdetectiemissies in gevaar kan brengen door vals-positieve resultaten te geven.

Ondanks uitgebreide reinigingsprocedures, echter, moleculair genetische analyses tonen aan dat de cleanrooms een diverse verzameling micro-organismen herbergen, of een microbioom van een ruimtevaartuig, waaronder bacteriën, archaea en schimmels, legde Mogul uit. De Acinetobacter, een geslacht van bacteriën, behoren tot de dominante leden van het microbioom van het ruimtevaartuig.

Om erachter te komen hoe het microbioom van het ruimtevaartuig overleeft in de cleanroomfaciliteiten, het onderzoeksteam analyseerde verschillende Acinetobacter-stammen die oorspronkelijk waren geïsoleerd uit de ruimtevaartuigen van Mars Odyssey en Phoenix.

Ze ontdekten dat onder zeer voedselarme omstandigheden, de meeste van de geteste stammen groeiden op de schoonmaakmiddelen die werden gebruikt tijdens de montage van ruimtevaartuigen en deden deze biologisch afbreken. Het werk toonde aan dat culturen groeiden op ethylalcohol als enige koolstofbron, terwijl ze redelijke toleranties voor oxidatieve stress vertoonden. Dit is belangrijk omdat oxidatieve stress wordt geassocieerd met uitdrogende en hoge stralingsomgevingen vergelijkbaar met Mars.

De geteste stammen waren ook in staat om isopropylalcohol en Kleenol 30 biologisch af te breken, twee andere veelgebruikte reinigingsmiddelen, waarbij deze producten mogelijk als energiebronnen voor het microbioom dienen.

"We geven de planetaire beschermingsgemeenschap een basisbegrip van waarom deze micro-organismen in de cleanrooms blijven, "zei Mogul. "Er komen altijd dingen de cleanrooms binnen, maar een van de vragen was waarom de microben in de schone kamers blijven, en waarom is er een reeks micro-organismen die veel voorkomen in de cleanrooms."

Voor planetaire bescherming, dit geeft aan dat er mogelijk strengere reinigingsstappen nodig zijn voor missies die gericht zijn op het detecteren van leven en benadrukt de mogelijke noodzaak om verschillende en roterende reinigingsreagentia te gebruiken die compatibel zijn met het ruimtevaartuig om de biologische belasting te beheersen.