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Carotenoid Raman Signatures Are Better Preserved in Dried Cells of the Desert Cyanobacterium Chroococcidiopsis than in Hydrated Counterparts after High-Dose Gamma Irradiation

Baqué, Mickael und Napoli, Alessandro und Fagliarone, Claudia und Moeller, Ralf und de Vera, Jean Pierre Paul und Billi, Daniela (2020) Carotenoid Raman Signatures Are Better Preserved in Dried Cells of the Desert Cyanobacterium Chroococcidiopsis than in Hydrated Counterparts after High-Dose Gamma Irradiation. Life, 10 (6), Seite 83. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/life10060083. ISSN 2075-1729.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
911kB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2075-1729/10/6/83

Kurzfassung

Carotenoids are promising targets in our quest to search for life on Mars due to their biogenic origin and easy detection by Raman spectroscopy, especially with a 532 nm excitation thanks to resonance effects. Ionizing radiations reaching the surface and subsurface of Mars are however detrimental for the long-term preservation of biomolecules. We show here that desiccation can protect carotenoid Raman signatures in the desert cyanobacterium Chroococcidiopsis sp. CCMEE 029 even after high-dose gamma irradiation. Indeed, while the height of the carotenoids Raman peaks was considerably reduced in hydrated cells exposed to gamma irradiation, it remained stable in dried cells irradiated with the highest tested dose of 113 kGy of gamma rays, losing only 15-20% of its non-irradiated intensity. Interestingly, even though the carotenoid Raman signal of hydrated cells lost 90% of its non-irradiated intensity, it was still detectable after exposure to 113 kGy of gamma rays. These results add insights into the preservation potential and detectability limit of carotenoid-like molecules on Mars over a prolonged period of time and are crucial in supporting future missions carrying Raman spectrometers to Mars’ surface.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135321/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Carotenoid Raman Signatures Are Better Preserved in Dried Cells of the Desert Cyanobacterium Chroococcidiopsis than in Hydrated Counterparts after High-Dose Gamma Irradiation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Baqué, MickaelMickael.Baque (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6696-6030NICHT SPEZIFIZIERT
Napoli, AlessandroDepartment of Biology, Laboratory of Astrobiology and Molecular Biology of Cyanobacteria, University of Rome Tor Vergata, 00133-Rome, Italy; alessandro.napoli (at) uniroma2.it (A.N.)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fagliarone, ClaudiaDepartment of Biology, Laboratory of Astrobiology and Molecular Biology of Cyanobacteria, University of Rome Tor Vergata, 00133-Rome, Italy; claudia.fagliarone (at) hotmail.it (C.F.)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moeller, RalfRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; ralf.moeller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2371-0676NICHT SPEZIFIZIERT
de Vera, Jean Pierre Pauljean-pierre.devera (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9530-5821NICHT SPEZIFIZIERT
Billi, DanielaDepartment of Biology, Laboratory of Astrobiology and Molecular Biology of Cyanobacteria, University of Rome Tor Vergata, 00133-Rome, Italy; Correspondence: billi (at) uniroma2.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 Juni 2020
Erschienen in:Life
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:10
DOI:10.3390/life10060083
Seitenbereich:Seite 83
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2075-1729
Status:veröffentlicht
Stichwörter:biosignatures; extremophiles; ionizing radiation; Raman spectroscopy; cyanobacteria; Mars exploration
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Planetary Evolution and Life (alt), R - Vorhaben Strahlenbiologie (alt)
Standort: Berlin-Adlershof , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF
Hinterlegt von: Kopp, Kerstin
Hinterlegt am:24 Jun 2020 07:24
Letzte Änderung:26 Jun 2020 14:33

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