Extreme mikrobielle Langlebigkeit und Exo Mars Vorbereitung

Extraterrestrischer Halit wurde in den SCN Meteoriten gefunden, die vom Mars stammen, außerdem bestätigten neulich die Mars-Rovers direkt das Vorkommen von Salz auf dem Planeten. Im Hinblick auf die Isolierung mehrerer lebensfähiger Halobakterien (jetzt Haloarchaea genannt) aus unterirdischen Salzablagerungen, deren Alter auf Millionen Jahre geschätzt wird, soll die mögliche extreme Langlebigkeit dieser Mikroorganismen im Detail untersucht werden, da bei der Suche nach extraterrestrischem Leben die spezifische Suche nach halophilen Mikroorganismen eingeplant werden soll. Eines der Ziele dieses Projekts ist die Aufklärung potentieller Strategien der Haloarchaea zum Überleben in trockenem Salz; dabei könnten Moleküle oder Gene identifiziert werden, die für die Langlebigkeit verantwortlich sind. Ausgewählte Isolate aus altem Steinsalz, die von uns bereits formal beschrieben und klassifiziert wurden, werden in den Hungerzustand versetzt und auf ihre Reaktionen wie Änderungen der Morphologie oder Zellgröße, des Membranzustands, des Proteoms, meßbarer Stoffwechselvorgänge oder der Aggregatbildung untersucht. Auch der Einfluß von Salzfaktoren auf Wachstum und Morphologie soll geprüft werden. Das Einbetten von Haloarchaea in Halit-Kristalle unter weitgehend natürlichen Bedingungen zeigte, daß die Zellen sich fast ausschließlich in den Flüssigkeits-einschlüssen ansammeln; mittels Fluoreszenz-Farbstoffen war eine genaue Dokumentation dieses Verhaltens möglich. Mehrere Haloarchaea änderten ihre Morphologie von Stäbchen zu kugeligen Formen nach Einbettung im Salz. Die Eigenschaften dieser Kugelformen sollen näher untersucht werden, einschließlich möglicher Resistenzen gegenüber Streß und Umweltfaktoren, inklusive radioaktiver Strahlung. Die Ergebnisse werden für die Verfolgung des zweiten Ziels dieses Antrags benötigt - den Vorbereitungen im Rahmen des GENTNER-Projekts für die von der ESA geplante Mars-Mission. Die GENTNER-Instrumente werden von einem europäischen Konsortium entwickelt; sie beinhalten ein hochempfindliches Raman-Spektrometer. Daher sollen halit-umschlossene Haloarchaea mittels Raman- Spektroskopie untersucht werden und der Einfluß von Parametern wie Mindestmenge der Zellen, Größe, Aggregatformen, Wachstumsphase und Umweltbedingungen beim Einbetten bestimmt werden. Der Einfluß von Mars- und Weltraumbedingungen soll durch Inkubieren der Zellen und Halitkristalle in einer Mars- Simulationskammer (ÖAW Graz) untersucht werden.

Extraterrestrischer Halit wurde in den SCN Meteoriten gefunden, die vom Mars stammen, außerdem bestätigten neulich die Mars-Rovers direkt das Vorkommen von Salz auf dem Planeten. Im Hinblick auf die Isolierung mehrerer lebensfähiger Halobakterien (jetzt Haloarchaea genannt) aus unterirdischen Salzablagerungen, deren Alter auf Millionen Jahre geschätzt wird, soll die mögliche extreme Langlebigkeit dieser Mikroorganismen im Detail untersucht werden, da bei der Suche nach extraterrestrischem Leben die spezifische Suche nach halophilen Mikroorganismen eingeplant werden soll. Eines der Ziele dieses Projekts ist die Aufklärung potentieller Strategien der Haloarchaea zum Überleben in trockenem Salz; dabei könnten Moleküle oder Gene identifiziert werden, die für die Langlebigkeit verantwortlich sind. Ausgewählte Isolate aus altem Steinsalz, die von uns bereits formal beschrieben und klassifiziert wurden, werden in den Hungerzustand versetzt und auf ihre Reaktionen wie Änderungen der Morphologie oder Zellgröße, des Membranzustands, des Proteoms, meßbarer Stoffwechselvorgänge oder der Aggregatbildung untersucht. Auch der Einfluß von Salzfaktoren auf Wachstum und Morphologie soll geprüft werden. Das Einbetten von Haloarchaea in Halit-Kristalle unter weitgehend natürlichen Bedingungen zeigte, daß die Zellen sich fast ausschließlich in den Flüssigkeits-einschlüssen ansammeln; mittels Fluoreszenz-Farbstoffen war eine genaue Dokumentation dieses Verhaltens möglich. Mehrere Haloarchaea änderten ihre Morphologie von Stäbchen zu kugeligen Formen nach Einbettung im Salz. Die Eigenschaften dieser Kugelformen sollen näher untersucht werden, einschließlich möglicher Resistenzen gegenüber Streß und Umweltfaktoren, inklusive radioaktiver Strahlung. Die Ergebnisse werden für die Verfolgung des zweiten Ziels dieses Antrags benötigt - den Vorbereitungen im Rahmen des GENTNER-Projekts für die von der ESA geplante Mars-Mission. Die GENTNER-Instrumente werden von einem europäischen Konsortium entwickelt; sie beinhalten ein hochempfindliches Raman-Spektrometer. Daher sollen halit-umschlossene Haloarchaea mittels Raman- Spektroskopie untersucht werden und der Einfluß von Parametern wie Mindestmenge der Zellen, Größe, Aggregatformen, Wachstumsphase und Umweltbedingungen beim Einbetten bestimmt werden. Der Einfluß von Mars- und Weltraumbedingungen soll durch Inkubieren der Zellen und Halitkristalle in einer Mars- Simulationskammer (ÖAW Graz) untersucht werden.