Содержание
На МКС обнаружены неизвестные науке бактерии
16 марта 2021
17:19
Ольга Мурая
Бактерии, способные выжить в непростых условиях на борту МКС, требуют внимательного изучения.
Фото Pixabay.
Methylobacterium jeotgali, принадлежащая к тому же семейству, что и бактерии, найденные на борту МКС.
Фото Aslam et al./ Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2007.
Микробиологи NASA нашли в разных местах на борту Международной космической станции четыре штамма бактерий.
Три из них до этого не были известны науке.
Учёные из Индии и США выделили из образцов, собранных на МКС, четыре штамма бактерий. При этом три из них до этого были неизвестны науке. Все найденные штаммы принадлежат к семейству бактерий, которые обычно присутствуют в воде и в почве.
Впрочем, космонавты уже давно выращивают зелень на МКС, поэтому нет ничего удивительного в том, что на борту можно найти микробы из почвы.
Бактерии семейства Methylobacteriaceae, к которому принадлежат все четыре найденных штамма, считаются полезными для растений и почвы, их можно назвать «хорошими» бактериями.
Они принимают участие в росте растения, защите его от болезней и процессе азотфиксации, важном для плодородия почв.
Один из штаммов – это известный учёным Methylorubrum rhodesianum. Секвенирование генома показало, что остальные три принадлежат к одному ранее не описанному учёными виду. Эти штаммы получили название IF7SW-B2T, IIF1SW-B5, и IIF4SW-B5.
Methylobacterium jeotgali, принадлежащая к тому же семейству, что и бактерии, найденные на борту МКС.
Фото Aslam et al./ Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2007.
Тут стоит отметить, что поиск бактерий, стимулирующих рост растений в условиях нехватки ресурсов, – важная часть амбициозного плана NASA по колонизации других планет. Поэтому учёные приступили к подробному генетическому анализу найденных ими штаммов.
Исследователи обнаружили, что штамм IF7SW-B2T обладает рядом генов, которые способствуют развитию растений. Один из них кодирует фермент, необходимый для производства цитокининов, способствующих делению клеток в корнях и побегах.
Мир бактерий велик и разнообразен, и учёные признают, что пока им доступны лишь крупицы знания о том, что ещё обитает на борту МКС. Сейчас отправки на Землю ожидает ещё 1000 образцов для изучения, собранных на космической станции.
Можно только представить, какие ещё открытия ожидают микробиологов совсем скоро.
Детали исследования были опубликованы в издании Frontiers in Microbiology.
Напомним, ранее Вести.
Ru писали о бактериях, которые чувствуют себя на МКС лучше, чем на Земле, при этом некоторые бактерии могут выжить целый год даже в открытом космосе.
наука
космос
МКС
бактерии
новый вид
новости
Ранее по теме
Учёные воскресили животное, которое провело 24 тысячи лет в вечной мерзлоте
Тихоходок проверили на прочность, выстрелив ими из пушки
Живые ископаемые: найдены микробы, поставившие эволюцию на паузу
Неизвестные науке существа найдены подо льдами Антарктики
Бактерия выдержала год в открытом космосе.
Но как?«Эволюцию без мутаций» впервые обнаружили у прокариот
Но как?Ученые исследовали неизвестные бактерии с МКС
Наука
close
100%
Американские ученые выявили в пробах с МКС три неизвестных науке штамма бактерий. Они оказались родственны бактериям, важным для роста растений. Исследователи надеются, что в будущем эти штаммы удастся использовать для выращивания пищи в долгосрочных космических полетах.
NASA в сотрудничестве с Университетом Южной Калифорнии и другими исследовательскими центрами обнаружили на МКС четыре штамма бактерий, причем три из них оказались неизвестны науке. Подробнее об этом рассказывается в статье в журнале Frontiers in Microbiology.
Три штамма были выделены в 2015-2016 годах.
Один — на верхних панелях исследовательских станций, второй — в Куполе, одном из модулей МКС, третий — на поверхности обеденного стола. Четвертый оказался в старом фильтре очистки воздуха, который вернулся на Землю в 2011 году.
Все четыре штамма принадлежат к семейству бактерий, которые водятся в почве и пресной воде. Они участвуют в фиксации азота, важны для роста растений и способны защитить их от патогенных микроорганизмов.
Астронавты на борту МКС уже много лет выращивают пищу, поэтому неудивительно, что эти бактерии оказались на борту, отмечают исследователи.
Один из штаммов (тот, что был в фильтре) оказался известен — это была бактерия Methylorubrum rhodesianum. Остальные три штамма принадлежали к одному и тому же, ранее не известному виду. Исследователи назвали их IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5.
Специалисты из Университета Южной Калифорнии предложили назвать новый вид Methylobacterium ajmalii в честь Аджмала Хана, известного индийского ученого в области биоразнообразия.
Новый вид оказался родственен уже известному, Methylobacterium indicum.
«Для выращивания растений в экстремальных условиях, с минимальным количеством ресурсов, необходимо изолировать новые микробы, которые помогают стимулировать рост растений», — отмечают соавторы исследования Кастури Венкатесваран и Нитин Кумар Сингх.
С учетом того, что бактерии оказались способны выжить в суровых условиях МКС, команда провела генетический анализ штаммов для поиска генов, которые могли бы помочь в стимуляции роста растений.
«Полная совокупность геномных последовательностей этих трех штаммов, которую мы приводим, позволит сравнить изоляты с МКС с земными аналогами в ходе будущих исследований, — пишут ученые. — Это поможет выявить генетические детерминанты, которые потенциально могут отвечать за стимуляцию роста растений в условиях микрогравитации, и поспособствует развитию самодостаточных растений для долгосрочных космических полетов в будущем».
В одном из штаммов, IF7SW-B2T, исследователи уже обнаружили многообещающие гены, которые участвуют в росте растений — в том числе ген фермента, необходимого для цитокинина, который способствует делению клеток в корнях и побегах.
Дальнейшие исследования необходимы — авторы работы отмечают, что едва коснулись микробного разнообразия на МКС. Всего на станции удалось собрать около 1000 образцов микробов, но они все еще ждут отправки на Землю.
Ранее проведенный на борту МКС эксперимент «Электронный нос» показал, что внутренние поверхности станции загрязнены бактериями и грибками.
«В условиях длительного космического полета, включая будущие межпланетные экспедиции, важно осуществлять оперативный микробиологический контроль поверхностей интерьера и оборудования», — пояснили в докладе специалисты российского Института медико-биологических проблем.
Для этих задач была разработана научная аппаратура E-Nose, которая способна улавливать летучие продукты метаболизма микроорганизмов и позволяет определять количественный уровень бактерий и микроскопических грибов на поверхностях, не отправляя пробы на Землю.
«Прибор достоверно показал наличие или отсутствие микрофлоры на образцах материалов и поверхностях интерьера МКС, а в случае присутствия на них видов микроорганизмов, входящих в его базу данных, правильно определил их таксономическую принадлежность», — отмечается в докладе.
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Новости
Дзен
Telegram
Картина дня
«Предложим публичную форму». Зеленский рассказал о готовности к переговорам с Россией
Зеленский заявил, что получал от лидеров государств «сигналы» о готовности РФ к переговорам
«США плевать хотели на расследование». Москва оценила реакцию в НАТО на «ракетный инцидент»
Белый дом заявил, что США возлагают на РФ всю ответственность за ракетный инцидент в Польше
«Все просочилось в газеты. Это неуместно». Как западные лидеры «сливают» переговоры
Глава КНР Си Цзиньпин раскритиковал канадского премьера Трюдо за утечку их разговора в СМИ
Лидеры G20 завершили саммит на Бали заявлением о конфликте на Украине
Прогноз CNN: республиканцы отобрали у демократов контроль над палатой представителей
Минфин внесет в правительство проект реформы накопительной пенсии до конца года
В Совфеде предложили заморозить активы покинувших Россию бизнесменов
Новости и материалы
Эскизный проект российского высокоскоростного поезда завершен
Инфекционист Поздняков предупредил, что подвид «цербер» чаще поражает вакцинированных
Шерпа России: декларация саммита G20 показала, что голос G7 уже не доминирует
В СПЧ осудили Международный паралимпийский комитет за санкции к России
В Республиканской партии пообещали усилить контроль за помощью Украине
Мужчина убил и расчленил приятеля, чтобы завладеть его жильем и продать
Бывший вице-президент США Пенс отказался поддержать Трампа на выборах в 2024 году
В Польше произошел скандал из-за отказа отдать стиральную машину украинцам
В Запорожской области планируют открыть музей Федора Конюхова
В «Торино» сообщили о поездке Миранчука в Россию
Свищев назвал катастрофой паралимпийского движения решение об отстранении ПКР
Yonhap: КНДР запустила баллистическую ракету в сторону Японского моря
В ДНР заявили об обстреле Донецка со стороны ВСУ из американских РСЗО HIMARS
Глава «Роскосмоса» заявил, что пока рано говорить о выходе РФ из проекта МКС
Reuters: Белый дом запросил у конгресса $500 млн на модернизацию нефтяного резерва страны
Выбравший сборную Грузии Сазонов признался, что ни разу не общался с Карпиным
Посол России в Канаде призвал к сохранению контактов с зарубежными военными
Глава МИД КНДР пообещал жесткий ответ на укрепление расширенного сдерживания США
Все новости
«Ушла на самоликвидацию».
Откуда прилетела ракета, убившая двух человек в Польше
CNN: Украина признала использование ПВО рядом с местом падения ракеты в Польше
Военная операция РФ на Украине. День 266-й
Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 266-й день
«У египтян не в традициях признавать свои ошибки»
Как Египет после революции потерял миллиарды, выбирая между исламистами и туристами
«Киев будет получать вооружения». В НАТО назвали способ добиться переговоров о мире
Генсек НАТО связал исход переговоров по Украине с успехами ВСУ на поле боя
Правда или вымысел: какой получилась драма «Чудо» с Флоренс Пью
Рецензия на загадочную драму «Чудо» с Флоренс Пью
Самые ненадежные автомобили, которые дилеры везут в Россию
Журнал Consumer Reports составил антирейтинг самых ненадежных автомобилей
«Любовные письма музе». Белла Хадид и Эмили Ратаковски – в новом календаре Pirelli
«С вечера не выходила на связь». Что известно об исчезновении замгубернатора Херсонской области
ТАСС сообщило о задержании замглавы Херсонской области Губаревой по «экономическому» делу
«Автомобили должны стать более доступными». Путин попросил не завышать цены
Путин поддержал идею Мантурова распространить льготное автокредитование на военнослужащих
Интервью с Викторией Талышинской — о группе «2 ОКеана» и уходе из «Непары»
Виктория Талышинская ответила на критику бывшего коллеги по группе «Непара» Шоуа
«Назло невзгодам, назло врагам». Москвичи голосованием решат, украшать ли столицу на Новый год
Собянин предложил москвичам проголосовать по вопросу празднования Нового года
«Никогда не нужно спешить с оценками». Песков похвалил США за реакцию на инцидент с ракетой в Польше
Песков отметил сдержанную реакцию США на падение обломков ракеты на востоке Польши
NASA запустило корабль с дрожжами к Луне. Спустя два года туда должны полететь люди
США отправили на Луну сверхтяжелую ракету SLS в рамках миссии «Артемида»
Почвенные бактерии, обнаруженные у людей, «могут спровоцировать рассеянный склероз»
Автор: Honor Whiteman, 21 октября 2013 г.
рассеянный склероз. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE .
Исследователи из Медицинского колледжа Вейла Корнелла и Университета Рокфеллера обнаружили бактерию Clostridium C. perfringens тип В у 21-летнего пациента, страдающего рассеянным склерозом (РС).
Исследователи говорят, что хотя их исследование небольшое, их результаты настолько «интригующие», что побудили их начать работу над новыми методами лечения изнурительного расстройства.
Исследователи объясняют, что Clostrium perfringens , обнаруженный в почве, является одной из самых распространенных бактерий во всем мире. Бактерия подразделяется на пять типов, от A до E.
Тип A — это распространенная форма, обнаруживаемая в желудочно-кишечном тракте человека и считающаяся безвредной. Однако исследователи говорят, что типы B и D несут ген (эпсилон-токсин), который выделяет протоксин, который превращается в мощный эпсилон-токсин в кишечнике пасущихся животных.
Токсин эпсилон затем проникает через кровоток в мозг, вызывая повреждение кровеносных сосудов головного мозга и миелина – изоляции, защищающей нейроны, – что приводит к симптомам, сходным с симптомами рассеянного склероза у людей.
Исследователи говорят, что только у двух человек были обнаружены бактерии типа D, в то время как тип B никогда не был обнаружен. Но они хотели определить, существуют ли у людей оба типа B и D и связаны ли эти бактерии с рассеянным склерозом.
После того, как образцы крови и спинномозговой жидкости были взяты у пациентов с РС, они были проверены на реактивность антител к эпсилон-токсину и сравнены с образцами у пациентов без РС.
Образцы стула также были взяты как у пациентов с РС, включенных в исследование Harboring the Initial Trigger for MS (HITMS), так и у пациентов без заболевания.
Результаты показали, что у пациентов с рассеянным склерозом уровень антител к эпсилон-токсину в десять раз выше, чем у пациентов без рассеянного склероза.
Кроме того, образцы стула показали, что только 23% пациентов с рассеянным склерозом являются носителями бактерии типа А по сравнению с 52% здоровых пациентов.
«Это важно, потому что считается, что бактерия типа А конкурирует с другими подтипами за ресурсы, что делает ее потенциально защитной от колонизации подтипами, секретирующими эпсилон-токсин, и развития рассеянного склероза», — отмечают исследователи.
Но самое главное, исследователи обнаружили бактерию типа B у одного пациента, у которого, по их словам, была «вспышка» рассеянного склероза.
Исследователи объясняют, что это открытие имеет жизненно важное значение:
«Эта бактерия вырабатывает токсин, с которым, как мы обычно думаем, люди никогда не сталкиваются.
То, что мы идентифицировали эту бактерию у человека, достаточно важно, но тот факт, что она присутствует у пациентов с рассеянным склерозом, действительно важен, потому что токсин нацелен именно на ткани, поврежденные во время острого процесса заболевания рассеянным склерозом».
Исследователи предполагают, что после заражения человека C. perfringens B или D бактерия может находиться в кишечнике в виде эндоспоры, определяемой как «структура, похожая на семя», позволяющая определенным бактериям оставаться в состоянии покоя в течение длительного времени. периоды.
«В желудочно-кишечном тракте человека обитает примерно 1000 различных видов бактерий, но он не является благоприятной средой для C. perfringens типа B или D, поэтому они там плохо растут», — объясняет доктор Тимоти Вартанян, профессор неврология и неврология в Медицинском колледже Вейл Корнелл и старший автор исследования.
«Впадает в спячку в защитной споре. Когда он растет, мы ожидаем, что он генерирует небольшое количество эпсилон-токсина, который через кровь попадает в мозг».
Он добавляет, что, по их мнению, рост бактерий присутствует всегда, но «время от времени поднимает свою уродливую голову».
Основываясь на этих выводах, исследовательская группа уже начала искать различные методы лечения, которые могли бы помочь заблокировать или уничтожить C.
perfringens B и D.
Они отмечают, что уже существуют вакцины для сельскохозяйственных животных, нацеленные на эти патогены, поэтому возможна вакцина для человека. Команда также рассматривает возможность создания низкомолекулярных препаратов, которые будут работать, предотвращая связывание эпсилон-токсина с рецептором.
Но д-р Вартанян говорит, что его особенно воодушевляет возможность создания «пробиотического коктейля», способного убивать патогены:
«Один из моих любимых подходов — разработка пробиотического коктейля, который доставляет бактерии, которые конкурируют и уничтожают , C. perfringens типов B и D. Это был бы такой красивый и естественный способ лечения желудочно-кишечной системы и решения проблемы».
Хотя исследователи не знают, как люди могут заразиться C. perfringens B или D, д-р Вартанян говорит, что в будущих исследованиях будут проанализированы потенциальные пути заражения пациентов с рассеянным склерозом:
«Хотя ясно, что новая активность болезни РС требует триггера окружающей среды, идентификация этого триггера ускользала от научного сообщества РС на протяжении десятилетий.
В настоящее время ведется работа по проверке нашей гипотезы о том, что экологический триггер рассеянного склероза находится в микробиоме, экосистеме бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт и другие места обитания пациентов с рассеянным склерозом».
Медицинские новости сегодня недавно сообщили об исследовании, подробно описывающем открытие специфических вирусов, которые поедают бактерии, называемых бактериофагами.
Кишечные микробы играют роль в развитии рассеянного склероза
МРТ головного мозга человека с рассеянным склерозом. Предоставлено: UHB Trust Getty Images
Две группы ученых нашли убедительные доказательства того, что кишечные бактерии играют роль в рассеянном склерозе, неизлечимом заболевании, при котором иммунная система организма атакует миелиновое покрытие нейронов, вызывая тремор, усталость, когнитивные проблемы и более.
Кишечные микробы, которых было необычно много у людей с рассеянным склерозом, изменили лейкоциты таким образом, что они с большей вероятностью атаковали собственные клетки организма, включая нейроны, как сообщается в одном исследовании в понедельник; другой эксперимент показал, что кишечные микробы от людей с рассеянным склерозом повышают вероятность развития болезни у мышей, чем кишечные микробы от их идентичных, но здоровых близнецов.
Вам будет интересно узнать:
Хотя может показаться безумием, что кишечные бактерии могут влиять на нейроны, доказательства этого неуклонно накапливаются настолько, что международный консорциум занимается изучением того, какие микробы защищают от РС или способствуют его развитию.
Новые исследования подтверждают связь РС и микробиома.
В одном ученые под руководством Серджио Баранзини из Калифорнийского университета в Сан-Франциско проанализировали микробиомы 71 больного рассеянным склерозом и 71 здорового человека. Бактерии, называемые Acinetobacter и Akkermansia, были очень редки у здоровых людей, но более многочисленны у пациентов с рассеянным склерозом.
Это соответствовало более ранним исследованиям, обнаружившим, например, что у людей с одной формой рассеянного склероза кишечные бактерии отличаются от здоровых людей. Но более ранняя работа не показала, изменяет ли рассеянный склероз микробиом кишечника или наоборот. Поэтому команда UCSF сделала следующий шаг, проведя то, что Баранзини назвал «самым строгим тестом на причинно-следственную связь».
Бактерии Acinetobacter и Akkermansia помещают в образцы здоровой крови. Микробы увеличили количество клеток, которые активируют иммунную атаку (их называют Т-хелперными клетками), и уменьшили количество (регуляторные Т-клетки), которые подавляют чрезмерные иммунные реакции, включая аутоиммунные атаки, как при РС.
Была еще одна интригующая связь: Acinetobacter являются молекулярными имитаторами белков, обнаруженных в миелине, покрытии нервных клеток, которое иммунная система атакует при рассеянном склерозе. Это говорит о том, что бактерии могут вызывать иммунные атаки, которые также поражают миелин, например, когда солдаты, которые непреднамеренно напоминают врага, попадают под дружественный огонь. Открытия, как написала команда UCSF в Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагают «ранее неизвестный вклад окружающей среды в РС».
Во втором исследовании ученые под руководством Хартмута Векерле из Немецкого института нейробиологии им. Макса Планка исследовали 34 пары близнецов, из которых только у одного из них был РС.
Пересаживая кишечные микробы от близнецов лабораторным мышам, у которых развивается РС, они обнаружили, что у большего количества мышей, получавших микробиом РС, развилась мышиная версия РС, чем у мышей, получавших трансплантаты от здорового близнеца.
Почему это важно:
Если результаты верны, и если определенные кишечные бактерии необходимы для рассеянного склероза, они могут служить основой для терапии на основе микробиома или даже профилактики заболевания. Так же, как фекальные трансплантаты от здоровых доноров лечат опасные для жизни инфекции, вызванные бактерией C. difficile, их можно использовать для лечения рассеянного склероза или, если их вводят до того, как у кого-то с генетическим риском разовьется рассеянный склероз, можно предотвратить его.
В качестве альтернативы, пробиотики, которые предпочтительно питают бактерии, конкурирующие с видами, вызывающими рассеянный склероз, могут держать последние под контролем, сказал Баранзини, хотя он предупредил, что еще не было показано, что пробиотики вызывают массовые изменения микробиома, которые могут быть необходимы для предотвращения или вылечить болезнь.
Что они говорят:
Ученые, не участвовавшие в новых исследованиях, использовали такие фразы, как «уникальные идеи» и «значительный прогресс», чтобы описать результаты. В совокупности эксперименты показывают, что бактерии в кишечнике людей с рассеянным склерозом способствуют болезнетворной иммунной активности, сказал иммунолог Франсиско Кинтана из Центра неврологических заболеваний Энн Ромни в Бригаме и Женской больнице в Бостоне, который сказал, что это «знаковые документы». ” Однако Ашутош Мангалам из Медицинского колледжа Карвера Университета Айовы, который в 2016 году руководил исследованием , обнаружившим, что микробиом людей с рассеянным склерозом отличается от микробиома здоровых людей, был более осторожен. Поскольку в обоих новых исследованиях было пересажено все сообщество кишечных бактерий от людей к мышам, они не могли показать, какие конкретные микробы играют необходимую или достаточную роль в РС.
Но имейте в виду:
Бурный рост исследований микробиома привел к завышенным требованиям.
Слишком рано знать, насколько важен микробиом в повышении риска РС по сравнению с 200 генетическими вариантами, которые были связаны с болезнью, или по сравнению с вирусом Эпштейна-Барр, курением и низким уровнем витамина D, которые также вроде играют роль. Даже новые исследования несколько противоречат друг другу: в отличие от исследования UCSF, немецкое исследование не обнаружило серьезных различий между общими микробиомами близнецов с РС и без него. Наконец, мышиные модели рассеянного склероза не являются идеальной имитацией человеческого заболевания, а иммунная система мыши не идентична человеческой.
Итог:
Вместе эти два исследования продвигают идею о том, что кишечные микробы играют роль в настройке иммунной системы против нервных клеток, вызывая рассеянный склероз. Потребуется гораздо больше работы, чтобы разработать лекарства или профилактические стратегии, основанные на этом, но исследование открывает интригующую возможность лечения часто разрушительной болезни с помощью чего-то столь же низкотехнологичного, как фекальные трансплантаты или пробиотики.