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MARSBOx: Fungal and Bacterial Endurance From a Balloon-Flown Analog Mission in the Stratosphere

Cortesao, Marta und Siems, Katharina und Koch, Stella Marie und Beblo-Vranesevic, Kristina und Rabbow, Elke und Berger, Thomas und Lane, Michael und James, Leandro und Johnson, Prital und Waters, Samantha M. und Verma, Sonali D. und Smith, David J. und Moeller, Ralf (2021) MARSBOx: Fungal and Bacterial Endurance From a Balloon-Flown Analog Mission in the Stratosphere. Frontiers in Microbiology, 12, Seite 601713. Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fmicb.2021.601713. ISSN 1664-302X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2021.601713

Kurzfassung

Whether terrestrial life can withstand the martian environment is of paramount interest for planetary protection measures and space exploration. To understand microbial survival potential in Mars-like conditions, several fungal and bacterial samples were launched in September 2019 on a large NASA scientific balloon flight to the middle stratosphere (∼38 km altitude) where radiation levels resembled values at the equatorial Mars surface. Fungal spores of Aspergillus niger and bacterial cells of Salinisphaera shabanensis, Staphylococcus capitis subsp. capitis, and Buttiauxella sp. MASE-IM-9 were launched inside the MARSBOx (Microbes in Atmosphere for Radiation, Survival, and Biological Outcomes Experiment) payload filled with an artificial martian atmosphere and pressure throughout the mission profile. The dried microorganisms were either exposed to full UV-VIS radiation (UV dose = 1148 kJ m⁻² ) or were shielded from radiation. After the 5-h stratospheric exposure, samples were assayed for survival and metabolic changes. Spores from the fungus A. niger and cells from the Gram-(–) bacterium S. shabanensis were the most resistant with a 2- and 4-log reduction, respectively. Exposed Buttiauxella sp. MASE-IM-9 was completely inactivated (both with and without UV exposure) and S. capitis subsp. capitis only survived the UV shielded experimental condition (3-log reduction). Our results underscore a wide variation in survival phenotypes of spacecraft associated microorganisms and support the hypothesis that pigmented fungi may be resistant to the martian surface if inadvertently delivered by spacecraft missions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141095/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:MARSBOx: Fungal and Bacterial Endurance From a Balloon-Flown Analog Mission in the Stratosphere
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Cortesao, MartaRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Marta.Cortesao (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6603-1211NICHT SPEZIFIZIERT
Siems, KatharinaRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Katharina.Siems (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7349-0846NICHT SPEZIFIZIERT
Koch, Stella MarieRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
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
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
Berger, ThomasRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Thomas.Berger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3319-5740NICHT SPEZIFIZIERT
Lane, MichaelNASA Kennedy Space Center, Engineering Directorate, Kennedy Space Center, Merritt Island, FL, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
James, LeandroNASA Kennedy Space Center, Engineering Directorate, Kennedy Space Center, Merritt Island, FL, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Johnson, PritalNASA Kennedy Space Center, Engineering Directorate, Kennedy Space Center, Merritt Island, FL, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Waters, Samantha M.Universities Space Research Association, Moffett Field, CA, United States and NASA Ames Research Center, Space Biosciences Research Branch, Moffett Field, CA, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verma, Sonali D.NASA Ames Research Center, Space Biosciences Research Branch, Moffett Field, CA, United States and Blue Marble Space Institute of Science, Moffett Field, CA, United StatesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Smith, David J.NASA Ames Research Center, Space Biosciences Research Branch, Moffett Field, CA, United States; david.j.smith-3 (at) nasa.govNICHT 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
Datum:22 Februar 2021
Erschienen in:Frontiers in Microbiology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:12
DOI:10.3389/fmicb.2021.601713
Seitenbereich:Seite 601713
Verlag:Frontiers Media S.A.
ISSN:1664-302X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Mars simulation, fungal spores, spore survival, space, radiation, UV, balloon flight, stress resistance
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 - Projekt ISS LIFE 2.0
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Hinterlegt von: Kopp, Kerstin
Hinterlegt am:12 Mär 2021 10:28
Letzte Änderung:23 Okt 2023 09:09

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