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Impact of Simulated Martian Conditions on (Facultatively) Anaerobic Bacterial Strains from Different Mars Analogue Sites

Beblo-Vranesevic, Kristina und Bohmeier, Maria und Schleumer, Sven und Rabbow, Elke und Perras, Alexandra K. und Moissl-Eichinger, Christine und Schwendner, Petra und Cockell, Charles S. und Vannier, Pauline und Marteinsson, Viggo T. und Monaghan, Euan P. und Riedo, Andreas und Ehrenfreund, Pascale und Garcia-Descalzo, Laura und Gómez, Felipe und Malki, Moustafa und Amils, Ricardo und Gaboyer, Frédéric und Hickman-Lewis, Keyron und Westall, Frances und Cabezas, Patricia und Walter, Nicolas und Rettberg, Petra (2020) Impact of Simulated Martian Conditions on (Facultatively) Anaerobic Bacterial Strains from Different Mars Analogue Sites. Current Issues in Molecular Biology, 38, Seiten 103-122. Caister Academic Press. doi: 10.21775/cimb.038.103. ISSN 1467-3037.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.21775/cimb.038.103

Kurzfassung

Five bacterial (facultatively) anaerobic strains, namely Buttiauxella sp. MASE-IM-9, Clostridium sp. MASE-IM-4, Halanaerobium sp. MASE-BB-1, Trichococcus sp. MASE-IM-5, and Yersinia intermedia MASE-LG-1 isolated from different extreme natural environments were subjected to Mars relevant environmental stress factors in the laboratory under controlled conditions. These stress factors encompassed low water activity, oxidizing compounds, and ionizing radiation. Stress tests were performed under permanently anoxic conditions. The survival rate after addition of sodium perchlorate (Na-perchlorate) was found to be species-specific. The inter-comparison of the five microorganisms revealed that Clostridium sp. MASE-IM-4 was the most sensitive strain (D₁₀-value (15 min, NaClO₄) = 0.6 M). The most tolerant microorganism was Trichococcus sp. MASE-IM-5 with a calculated D₁₀-value (15 min, NaClO₄) of 1.9 M. Cultivation in the presence of Na-perchlorate in Martian relevant concentrations up to 1 wt% led to the observation of chains of cells in all strains. Exposure to Na-perchlorate led to a lowering of the survival rate after desiccation. Consecutive exposure to desiccating conditions and ionizing radiation led to additive effects. Moreover, in a desiccated state, an enhanced radiation tolerance could be observed for the strains Clostridium sp. MASE-IM-4 and Trichococcus sp. MASE-IM-5. These data show that anaerobic microorganisms from Mars analogue environments can resist a variety of Martian-simulated stresses either individually or in combination. However, responses were species-specific and some Mars-simulated extremes killed certain organisms. Thus, although Martian stresses would be expected to act differentially on microorganisms, none of the expected extremes tested here and found on Mars prevent the growth of anaerobic microorganisms.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134675/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Impact of Simulated Martian Conditions on (Facultatively) Anaerobic Bacterial Strains from Different Mars Analogue Sites
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Beblo-Vranesevic, KristinaRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; kristina.beblo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4834-7121NICHT SPEZIFIZIERT
Bohmeier, MariaRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Maria.Bohmeier (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schleumer, SvenRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany and Hochschule Niederrhein, Wirtschaftingenieurswesen, Krefeld, Germany.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rabbow, ElkeRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Elke.Rabbow (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9301-2021NICHT SPEZIFIZIERT
Perras, Alexandra K.Department of Internal Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria and Department of Microbiology and Archaea, University of Regensburg, Regensburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moissl-Eichinger, ChristineDepartment of Internal Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria and BioTechMed Graz, Graz, AustriaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwendner, PetraUK Center for Astrobiology, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK and Department of Plant Pathology, Space Life Sciences Laboratory, University of Florida, FL, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cockell, Charles S.UK Center for Astrobiology, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vannier, PaulineMATIS - Prokaria, Reykjavík, IcelandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marteinsson, Viggo T.MATIS - Prokaria, Reykjavík, Iceland and Faculty of Food Science and Nutrition, University of Iceland, Reykjavík, IcelandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Monaghan, Euan P.Leiden Observatory, Universiteit Leiden, Leiden, NetherlandsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riedo, AndreasLeiden Observatory, Universiteit Leiden, Leiden, NetherlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenfreund, PascaleLeiden Observatory, Universiteit Leiden, Leiden, Netherland and Space Policy Institute, George Washington University, Washington DC, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garcia-Descalzo, LauraInstituto Nacional de Técnica Aeroespacial - Centro de Astrobiología (INTA-CAB), Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gómez, FelipeInstituto Nacional de Técnica Aeroespacial - Centro de Astrobiología (INTA-CAB), Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Malki, MoustafaCentro de Biología Molecular Severo Ochoa, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Amils, RicardoCentro de Biología Molecular Severo Ochoa, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gaboyer, FrédéricCentre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Orléans, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hickman-Lewis, KeyronCentre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Orléans, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Westall, FrancesCentre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Orléans, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cabezas, PatriciaEuropean Science Foundation (ESF), Strasbourg, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Walter, NicolasEuropean Science Foundation (ESF), Strasbourg, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rettberg, PetraRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), 51147 Cologne, Germany; Petra.Rettberg (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4439-2395NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2020
Erschienen in:Current Issues in Molecular Biology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:38
DOI:10.21775/cimb.038.103
Seitenbereich:Seiten 103-122
Verlag:Caister Academic Press
ISSN:1467-3037
Status:veröffentlicht
Stichwörter:MASE, Mars, simulated Martian conditions, anearobic bacterial strains
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Strahlenbiologie (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Hinterlegt von: Kopp, Kerstin
Hinterlegt am:22 Apr 2020 13:35
Letzte Änderung:24 Okt 2023 14:39

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