Polscy naukowcy wysłali na Międzynarodową Stację Kosmiczną zmodyfikowane genetycznie drożdże wyposażone w gen zaczerpnięty od niesporczaków. Pierwsze wyniki eksperymentu Yeast TardigradeGene, przeprowadzonego w ramach misji IGNIS z udziałem astronauty Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego, są obiecujące: gen ten faktycznie poprawia funkcjonowanie mitochondriów i może chronić komórki przed skutkami stresu kosmicznego.
Drożdże jako kosmiczne biofabryki
Drożdże piekarnicze (Saccharomyces cerevisiae) od dawna są wykorzystywane w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, ale coraz częściej przyciągają uwagę inżynierów kosmicznych. Są łatwe w hodowli i zdolne do produkcji szerokiego spektrum związków — od białek po składniki odżywcze. Podczas długodystansowych misji kosmicznych, takich jak planowane loty na Marsa, możliwość wytwarzania takich substancji na miejscu mogłaby znacząco ograniczyć ilość ładunku transportowanego z Ziemi. Projekt realizowany przez zespoły z Uniwersytetu Szczecińskiego i Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu ma sprawdzić, czy drożdże przetrwają i będą zdolne do pracy w ekstremalnych warunkach orbity.
Gen od niesporczaka jako tarcza ochronna
Niesporczaki to mikroskopijne bezkręgowce znane z wyjątkowej odporności na warunki, które są śmiertelne dla większości organizmów — skrajne temperatury, wysokie dawki promieniowania jonizującego, ekstremalne ciśnienie, a nawet bezpośredni kontakt z próżnią kosmiczną. Kluczem do tej odporności jest zdolność do niemal całkowitego wstrzymania procesów życiowych, zwana kryptobiozą. Naukowcy wyizolowali z genomu niesporczaka gen kodujący mitochondrialną alternatywną oksydazę (AOX) — białko wpływające bezpośrednio na wytwarzanie energii w komórce — i wprowadzili go do drożdży. Mitochondria to struktury szczególnie wrażliwe na warunki mikrograwitacji: zmieniony przepływ płynów wewnątrz komórek zaburza ich pracę i kształt. Eksperymenty naziemne wykazały, że szczepy z genem AOX rosną wydajniej, tworzą lepiej zorganizowane kolonie i zachowują prawidłową budowę mitochondriów w porównaniu ze szczepami kontrolnymi.
Próbki transportowano z Polski do USA w temperaturze 4°C, a następnie umieszczono w specjalnym pojemniku z Nomeksu — materiału ognioodpornego spełniającego wymogi bezpieczeństwa obowiązujące dla ładunków na ISS. Na stacji astronauta Uznański-Wiśniewski wyjął pojemnik z lodówki i uruchomił właściwą inkubację, umieszczając go w module Columbus. Materiał biologiczny wrócił do laboratorium w Poznaniu dwa dni po wodowaniu kapsuły. Pierwsze podziały komórkowe były widoczne gołym okiem już po dobie — co naukowcy traktują jako dowód powodzenia eksperymentu. Część próbek zamrożono w ciekłym azocie, aby zachować materiał do dalszych analiz; pozostałe namnażane są w hodowlach, które pozwolą ocenić, czy pobyt na orbicie wywołał trwałe zmiany adaptacyjne w kolejnych pokoleniach. Zespół zapowiada rozszerzenie badań o kolejne geny niesporczaków, których właściwości mogą okazać się przydatne w projektowaniu organizmów odpornych na warunki długotrwałych misji kosmicznych.
