Cortesao, Marta and Siems, Katharina and Koch, Stella Marie and Beblo-Vranesevic, Kristina and Rabbow, Elke and Berger, Thomas and Lane, Michael and James, Leandro and Johnson, Prital and Waters, Samantha M. and Verma, Sonali D. and Smith, David J. and Moeller, Ralf (2021) MARSBOx: Fungal and Bacterial Endurance From a Balloon-Flown Analog Mission in the Stratosphere. Frontiers in Microbiology, 12, p. 601713. Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fmicb.2021.601713. ISSN 1664-302X.
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Official URL: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2021.601713
Abstract
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.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/141095/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | MARSBOx: Fungal and Bacterial Endurance From a Balloon-Flown Analog Mission in the Stratosphere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 22 February 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Frontiers in Microbiology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3389/fmicb.2021.601713 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 601713 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Frontiers Media S.A. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1664-302X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Mars simulation, fungal spores, spore survival, space, radiation, UV, balloon flight, stress resistance | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project ISS LIFE 2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Radiation Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 12 Mar 2021 10:28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 23 Oct 2023 09:09 |
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