El ADN sobrevive a un vuelo por el espacio y el reingreso a la Tierra

El material genético puede sobrevivir a un vuelo por el espacio y el reingreso en la atmósfera de la Tierra, conservando la capacidad de transmitir la información genética. Un equipo de científicos de la Universidad de Zurich ha obtenido estos asombrosos resultados durante un experimento en la misión de investigación a bordo de cohetes Texus-49.

Aplicada a la capa exterior de la sección de carga de un cohete mediante pipetas, pequeñas moléculas de ADN de doble cadena volaron al espacio desde la Tierra y regresaron. Tras el lanzamiento, el vuelo espacial, el reingreso en la atmósfera y el aterrizaje de la Tierra, las denominadas moléculas de ADN plásmido fueron encontradas en todos los puntos de muestra en el cohete de la misión Texus-49.

Y esta no fue la única sorpresa. En su mayor parte, el ADN recuperado estaba incluso en condiciones de transferir información genética a las células del tejido conectivo y bacterianas. «Este estudio proporciona evidencia experimental de que la información genética del ADN es esencialmente capaz de sobrevivir a las condiciones extremas del espacio y de la re-entrada en la densa atmósfera de la Tierra», dice el responsable del estudio, el profesor Oliver Ullrich, de la Universidad de Zurich Instituto de Anatomía.

El experimento llamado DARE (DNA atmospheric re-entry experiment) es el resultado de una idea espontánea. Los científicos de la Universidad de Zurich Cora Thiel y el profesor Ullrich estaban llevando a cabo experimentos con la misión la Texus-49, para estudiar el papel de la gravedad en la regulación de la expresión génica en células humanas por medio de hardware con control remoto-interior en la carga útil del cohete. Durante los preparativos de la misión, comenzaron a preguntarse si la estructura exterior del cohete podría también ser adecuada para pruebas de estabilidad sobre firmas biológicas. «Las biofirmas son moléculas que prueban la existencia de vida pasada o presente extraterrestre», explica Thiel. Y así, los dos investigadores lanzaron un una pequeña segunda misión en la estación de cohetes europea Esrange en Kiruna, al norte del Círculo Polar Ártico.

El experimento adicional rápidamente concebido originalmente iba a ser un pre-test para comprobar la estabilidad de los biomarcadores durante un vuelo espacial y reingreso a la atmósfera. Thiel no esperaba los resultados que produjo: «Nos sorprendimos al encontrar ADN intacto y funcionalmente activo.» El estudio revela que la información genética del ADN esencialmente puede soportar las condiciones más extremas. Varios científicos creen que el ADN, sin duda, nos podría llegar desde el espacio exterior y que la Tierra no está aislada: todos los días golpean nuestro planeta unas cien toneladas de material extraterrestre hecho de polvo y meteoritos.

Esta extraordinaria estabilidad del ADN en condiciones espaciales necesita un factor en la interpretación de resultados en la búsqueda de vida extraterrestre: «Los resultados muestran que de ningún modo es improbable que, a pesar de todas las precauciones de seguridad, las naves espaciales podrían transportar ADN terrestre al sitio de aterrizaje. Tenemos que tener esto bajo control en la búsqueda de vida extraterrestre», destaca Ullrich.

Escherichia coli fabrica "iglús" de sal

Republicado desde la agenciasinc.es

 Me encanta esta noticia por eso la reproduzco: ciencia que se realiza en tu casa, con la bata y las zapatillas, un buen ojo y capacidad de imaginar...

Investigadores españoles han detectado por primera vez una interacción desconocida entre los microorganismos y la sal. Cuando se introduce Escherichia coli en una gota de agua salada y se deja secar, la bacteria maneja el cloruro sódico para que cristalice en unas formaciones en 3D donde entra en hibernación. Después, simplemente rehidratando el material, la bacteria revive. El descubrimiento se realizó de forma casual con un microscopio casero, pero es portada de la revista Astrobiology y puede ayudar a buscar indicios de vida en otros planetas.

Patrones biosalinos desecados formados por la interacción de células de Escherichia coli con la sal común. / J. M. Gómez-Gómez

 
La bacteria Escherichia coli es una de las más estudiadas por los biólogos, pero ninguno había reparado en lo que puede hacer este microorganismo dentro de una simple gota de agua con sal: crear impresionantes patrones biomineralógicos en los que guarecerse cuando se seca.
“Fue toda una sorpresa, un resultado completamente inesperado, cuando introduje células de E. coli en gotas salinas y me di cuenta de que las bacterias tenían la capacidad de asociarse a la cristalización de la sal común y modular el desarrollo y crecimiento de los cristales de cloruro sódico”, destaca a Sinc el biólogo José María Gómez.

El resultado más interesante es que las bacterias entran en hibernación dentro de los patrones desecados

“De esta forma, en unas cuatro horas, se creó en la gota desecada un impresionante tapete de patrones biosalinos con unas complejas arquitecturas en 3D", añade el investigador, que hizo el descubrimiento con el microscopio de su casa, aunque luego lo confirmó con la ayuda de sus colegas del Laboratory of BioMineralogy and Astrobiological Research (LBMARS, Universidad de Valladolid-CSIC).
Hasta ahora se conocían patrones parecidos creados a partir de soluciones con sal y proteínas aisladas, pero esta es la primera descripción que demuestra que células bacterias enteras pueden dirigir la cristalización del cloruro sódico (NaCl) y generar estructuras biosalinas autooganizadas, de aspecto fractal o dendrítico. El estudio y los llamativos patrones tridimensionales son portada este mes de la revista Astrobiology.
“El resultado más interesante es que las bacterias entran en estado de hibernación en el interior de estos patrones desecados, aunque luego son capaces de ‘revivir’ con una simple rehidratación”, apunta Gómez, quien subraya una consecuencia muy importante desde el punto de vista astrobiológico: “Dada la riqueza y complejidad de estas formaciones, podrían servir como biofirmas en la búsqueda de vida en ambientes extremadamente áridos fuera de nuestro planeta, como la superficie de Marte o la del satélite Europa de Júpiter”.
Ayuda para la misión ExoMars
De hecho, el laboratorio LBMARS participa en el desarrollo del instrumento RLS Raman del rover de ExoMars, la misión que la Agencia Espacial Europea (ESA) mandará al planeta rojo en 2018, y el nuevo hallazgo puede ayudar a buscar posibles indicios biológicos. Según el investigador, “los patrones observados ayudarán a calibrar el instrumento y ponerlo a prueba para detectar señales hibernantes o huellas de vida marciana”.
“El desafío ahora es comprender cómo las bacterias controlan la cristalización del NaCl para crear esas increíbles estructuras en 3D; y a la inversa, cómo la sal influye para que lo hagan, además de estudiar la estrategia de estos microorganismos para soportar la desecación”, señala Gómez, que recuerda como la simple curiosidad e ilusión por la ciencia, aunque sea con medios sencillos, todavía permite hacer descubrimientos interesantes: “Es todo un homenaje a científicos como el español Santiago Ramón y Cajal y el neerlandés Anton van Leeuwenhoek, que también trabajaron con sus microscopios desde casa”.

Referencia bibliográfica:
José María Gómez Gómez, Jesús Medina, David Hochberg, Eva Mateo-Martí, Jesús Martínez-Frías, Fernando Rull “Drying Bacterial Biosaline Patterns Capable of Vital Reanimation upon Rehydration: Novel Hibernating Biomineralogical Life Formations”. Astrobiology 14 (7): 589-602, 2014. Doi: 10.1089/ast.2014.1162

¿Bacterias hace 3500 millones de años?

Un equipo de científicos internacionales descubrió en el noroeste de Australia un complejo ecosistema fosilizado de microbios de casi 3.500 millones de años y se cree que se trata de las evidencias más antiguas de la vida en la Tierra, informaron hoy medios locales.

Estas estructuras sedimentarias inducidas por microbios o MISS, que fueron halladas en una zona rocosa llamada Dresser Formation, situada en una remota zona de la región de Pilbara, «podrían ser la evidencia más antigua de la vida en la Tierra», dijo el científico de la Universidad de Australia Occidental, David Wacey.

Investigaciones científicas previas derivaron en el descubrimiento de microfósiles y de estromatolitos de menor antigüedad que las estructuras sedimentarias halladas en Pilbara, según la cadena local ABC.

En ese sentido, el descubrimiento de este MISS hace que «las evidencias de las primeras formas de vida en la Tierra se sitúen unos cuantos millones de años atrás», agregó Wacey.

«Cuando estos microbios estaban vivos interactuaban con los sedimentos en los que vivían y creaban pequeñas comunidades en las que se daba todo tipo de ayuda para sobrevivir en lo que habría sido un ambiente muy difícil», describió el experto.

El científico explicó que el descubrimiento se caracteriza por incluir «fragmentos de microbios degradados en las que no se puede apreciar su forma original» porque ya que no se distinguen las células con claridad, aunque aún conserva material carbonoso que queda de ellas.

Las rocas sedimentarias donde se han hallado los restos de estos microbios probablemente son las «más antiguas y mejor preservadas de la Tierra», destacó el científico al subrayar que el descubrimiento podría contribuir en áreas como la investigación espacial.

Algunos proyectos científicos se centran en la búsqueda de estructuras de microbios en la superficie de Marte para determinar si alguna vez hubo vida en ese planeta.

Bacteria se adapta a atmósfera similar a la de Marte

Una bacteria resistente común en la Tierra se adaptó sorprendentemente a una atmósfera con baja presión, frío y rica en dióxido de carbono similar a la de Marte, un hallazgo que tiene implicancias en la búsqueda de vida extraterrestre.

La bacteria, conocida como Serratia liquifaciens, se halla en la piel humana, el cabello y los pulmones, así como en los peces, sistemas acuáticos, hojas de plantas y raíces.

La Serratia liquifaciens posiblemente evolucionó a nivel del mar, por lo que fue sorprendente hallar que podía crecer en una cámara experimental que redujo la presión a 7 milibares como en Marte, dijo a Reuters el microbiólogo Andrew Schuerger, de la Universidad de Florida.

La presión atmosférica a nivel del mar en la Tierra es de aproximadamente 1.000 milibares.

"Fue realmente una gran sorpresa", aseguró Schuerger.

Además de preocupaciones sobre que microbios invasores puedan inadvertidamente contaminar Marte, el estudio abre la puerta a una amplia variedad de formas de vida con potencial para evolucionar de forma nativa.

Para sobrevivir, sin embargo, los microbios necesitarían ser protegidos de la severa radiación ultravioleta que continuamente llega a la superficie marciana, así como tener acceso a agua, carbono orgánico y nitrógeno.

El Curiosity de la NASA hace cinco meses llegó a Marte para una misión de dos años en busca de condiciones químicas y ambientales que podrían haber posibilitado y conservado la vida microbiológica.

Los científicos esperan saber si el planeta más parecido a la Tierra en el sistema solar tiene o alguna vez tuvo los ingredientes para la vida al analizar químicamente rocas y tierra en capas de sedimento en el sitio donde aterrizó el Curiosity.

Hasta ahora, los esfuerzos por hallar microbios terrestres que puedan vivir en las severas condiciones de Marte se han enfocado en los llamados extremofilos que se hallan solamente en ambientes fríos, secos o ácidos en la Tierra.

Un experimento de unos 10.000 microbios extraídos de entre 12 y 21 metros bajo la capa permafrost en Siberia halló seis especies -todas miembro del género Carnobacterium- que podrían sobrevivir y crecer en la cámara que experimental, localizada en el Laboratorio de Ciencias de la Vida Espacial adyacente al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.

El próximo paso es ver cómo reaccionan los microbios en condiciones más hostiles, como niveles de sal más altos, más radiación y menos agua.

Rio Tinto muestra posibles escondites salinos para las bacterias

Los precipitados de natrojarosita del río Tinto ocultan a los microorganismos (en verde) dentro de micronichos salinos. Imagen: F. Gómez / CAB.

Las altas dosis de radiación, la falta de humedad, así como la temperatura y presión extremas que soporta la superficie de Marte, hacen difícil el desarrollo de la vida. Dentro de este ambiente tan hostil, los científicos buscan nichos más ‘amigables’ que pudieran guarecerla y uno de los candidatos son los depósitos salinos.

Ahora un equipo del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) ha analizado un ambiente de este tipo en la Tierra: las costras de sal asociadas a un mineral con azufre y hierro denominado natrojarosita. Se encuentra en la cuenca del río Tinto, en Huelva, y es muy similar a otro detectado en Marte: la jarosita. Su presencia revela la existencia presente o pasada de agua.

“Los depósitos salinos son buenos ‘albergadores’ de restos biológicos, e incluso de vida en sí misma, en situaciones muy adversas”, destaca a SINC Felipe Gómez, coautor de este trabajo que publica la revista Planetary and Space Science.

“El motivo es que en este ambiente se mantienen unas condiciones menos adversas que las del entorno, ya que, por ejemplo, protege de la radiación y mantiene condiciones de humedad superiores a las del exterior”, explica el investigador.

Cinco morfologías ocultas en microcuevas de sal

Con técnicas microscópicas y de ecología molecular, el equipo ha descubierto una película de bacterias y algas viviendo en microcuevas de sal que no se pueden observar directamente. Se han encontrado hasta cinco morfologías distintas de microorganismos pertenecientes a géneros como Dunaliella y Cyanidium.

Los depósitos analizados se han ido formado en capas de pocos milímetros de grosor y constituyen un ecosistema “completamente distinto” del ya de por sí extraño ambiente del río Tinto.

“Los minerales precipitados solo se pueden haber formado en un entorno tan ácido como este, y aún así albergan comunidades microbianas en desarrollo, es decir, que aquí encuentran su ecosistema óptimo”, dice Gómez.

La Mars Global Surveyor ha localizado depósitos salinos marcianos

Según el estudio, “la localización de estos micronichos protegidos en un análogo terrestre de Marte  –como el río Tinto– supone un importante paso para considerar el potencial de habitabilidad del planeta rojo”.

La sonda Mars Global Surveyor de la NASA ya ha localizado formaciones salinas en forma de abanico aluvial en la superficie marciana y los científicos piensan que también las podría haber bajo el océano helado de la luna Europa, uno de los satélites de Júpiter.

“Desde un punto de vista astrobiológico, los depósitos de sal tienen gran importancia y se deben tener en cuenta a la hora de buscar restos de vida en misiones espaciales de exploración, como la que actualmente está desarrollando el rover Curiosity en Marte”, concluye Gómez. De hecho, se han localizado depósitos salinos de interés astrobiológico no lejos de donde se mueve el rover de la NASA.

En la Tierra, el equipo del CAB también ha estudiado ambientes salinos extremos en el lago Chott El Jerid (Túnez) y bajo el suelo del desierto de Atacama (Chile).

Referencia bibliográfica:

F. Gómez, J.A. Rodríguez-Manfredi, N. Rodríguez, M. Fernández-Sampedro, F.J. Caballero-Castrejón, R. Amils. “Habitability: Where to look for life? Halophilic habitats: Earth analogs to study Mars habitability”. Planetary and Space Science 68 (1): 48–55, 2012.

Bacterias en arcillas de hace 86 millones de años en el fondo del Pacífico

Os dejo este artículo de El País aquí.

Pruebas de la existencia de agua en Marte

Un estudio publicado en la edición del 4 de mayo de la revista Science detalla descubrimientos del rover Opportunity durante sus primeros cuatro meses en el borde del cráter Endeavour, incluyendo las principales conclusiones presentadas en una conferencia de geofísica a finales de 2011.

Opportunity completó su misión inicial de tres meses en Marte hace ocho años. Alcanzó el Endeavour el pasado verano, tres años después de que el equipo del rover eligiera este cráter como destino a largo plazo. Endeavour tiene unos 4.000 millones de años y 22 kilómetros de diámetro.

El impacto que excavó el cráter dejó un revoltijo de fragmentos de roca fundida alrededor del borde. En un pedazo sacado a la superficie por un impacto posterior mucho más pequeño, el Opportunity encontró evidencias de que el impacto original revelóevidencias de agua caliente subterránea que depositó zinc en la roca. Más tarde, después de ese impacto, el agua fluiría a través de grietas en el suelo cerca del borde del cráter, provocando depósitos de mineral de yeso.

"Estas vetas de minerales brillantes son diferentes a todo lo visto anteriormente en Marte, y delatan una historia de agua que fluye a través de grietas en las rocas", dijo Steve Squyres de la Cornell University, investigador principal para Opportunity y autor principal delnuevo informe de 27 investigadores.

"Desde el aterrizaje hasta justo antes de llegar al borde del Endeavour, el Opportunity estaba moviéndose sobre la piedra arenisca hecha de granos de sulfato que habían sido depositados por el agua y luego quemada por el viento. Estas venas de yeso nos hablan del agua que fluía a través de las rocas en este punto exacto. Es la evidencia más fuerte de agua que hemos visto con Opportunity".

Durante los últimos cuatro meses, el vehículo impulsado por energía solar ha estado trabajando en un promontorio en el borde del Endeavour, llamado Greeley Haven. La reducción de la luz del día durante el invierno marciano, y el polvo acumulado sobre lospaneles solares del rover, han mantenido demasiado bajos los niveles de energía para la conducción.

"Los días están creciendo más, y el sol se mueve más alto en el cielo en el cráter Endeavour. Esperamos que el rover vuelva a moverse en los próximos dos meses y continuar explorando otras partes del borde del cráter", dijo John Callas, director del proyecto Mars Exploration Rover.

Los investigadores esperan que Opportunity alcance uno de los depósitos de minerales de arcilla que se han detectado en el borde del Endeavour por observaciones desde la órbita. Estos minerales podrían ser evidencia de una fase húmeda no ácida de la historia ambiental de la región.

"Explorar el cráter Endeavour es como tener un lugar de aterrizaje de nuevo", dijo Timothy JPL Parker, co-autor del nuevo informe. "Eso no es sólo por la diferencia en la geología aquí en comparación con lo que vimos durante la mayor parte de los primeros ocho años, sino también porque hay un panorama completamente nuevo antes de la exploración".

MÁS INFORMACIÓN SOBRE

Las bacterias de Atacama nos dan lecciones sobre Marte

Las bacterias crecen y viven sobre la superficie de rocas salinas a dos metros de profundidad en el desierto de Atacama (Chile).

La colonización. Establecer pequeños asentamientos más allá de los límites conocidos. Buscar prados más verdes, caza más abundante y mejores condiciones de vida más allá de los límites conocidos. Esa fue la motivación que llevó a los primeros hombres a alejarse de las sabanas de África y adentrarse en nuevos continentes. Adaptarse a nuevos climas y nuevas faunas y floras. Es la historia de la humanidad. Las próximas fronteras son los planetas del sistema solar. Marte es sin duda el reto para los próximos decenios. Es el planeta más cercano a la Tierra, aunque no es tan acogedor como nuestro planeta. Carece de atmósfera, está más alejado del Sol por lo que hace más frío y los paneles solares rendirían menos energía que en la Tierra, además parece que el agua es escasa. ¿Quién podría vivir allí?. Los científicos sospechan que las bacterias. ¿Quién si no?. Víctor Parro del Centro de Astrobiología acaba de publicar un artículo en el que descubre unas bacterias que viven a dos metros bajo tierra, sin luz ni oxígeno sobre piedras de sal. Estas condiciones serían similares a las que se podría encontrar vida en Marte. Marte al no tener atmósfera tiene su superficie sometida a la radiación cósmica y a los cambios bruscos de temperatura. Vivir a dos metros bajo el suelo te protege de la radiación. La sal es altamente higroscópica, es decir, tiene la capacidad de captar el agua del ambiente (recordad las bolsitas de sal que vienen en las cajas de los aparatos eléctricos para protegerlos de la humedad). Además cuando el agua se mezcla con la sal es un anticongelante fantástico (¿No se le echa sal a las carreteras para evitar el hielo?). La investigación en el desierto de Atacama continúa arrojando luz sobre las condiciones de vida en Marte. Atacama recibe menos de 1 mm de agua al año, proveniente de la humedad en el aire. Es el desierto más seco de la Tierra. Las bacterias de ese desierto nos enseñaran cómo sobrevivir y desarrollar vida en nuestro próximo ecosistema a explorar como especie.

Parro et al. "A microbial oasis in the hypersaline Atacama subsurface discovered by a life detector chip: implications for the search for life on Mars". Astrobiology 11(10): 969-96, December 2011. Doi: 10.1089/ast.2011.0654.

Applied and Environmental Microbiology, 2009. DOI: 10.1128/AEM.01469-08
Geology, 2009. DOI: 10.1130/G25180A.1

Las bacterias se comen la estación espacial

El vicepresidente de la Academia de Ciencias de Rusia, Anatoli Grigóriev, ha advertido de que los microorganismos que se han encontrado en la Estación Espacial Internacional (EEI) suponen un peligro para la plataforma orbital.

"La vimos en la estación (soviética) Mir y ahora la vemos en la EEI: la acción nefasta de la microflora en la estructura de la plataforma", dijo Grigóriev, citado por la agencia Interfax, en una conferencia científica que se celebra en la capital rusa. Explicó que estos microbios "dañan no sólo el metal, sino también los polímeros, por lo que pueden ser la causa de desperfectos técnicos".

El científico indicó que los experimentos de exposición de microorganismos en el casco exterior de la EEI demuestran su gran vivacidad, ya que en condiciones extremas soportan 18, 31 y más meses.

Rusia y los demás países que participan en el programa de la plataforma orbital estudian la posibilidad de ampliar hasta 2020 el plazo de explotación del ingenio, cuyo primer módulo- el ruso Zariá- fue puesto en órbita el 20 de noviembre de 1998.

La EEI actualmente alberga a la expedición número 30, que integran los estadounidenses Daniel Burbank y Donald Pettit, el holandés André Kuipers y los rusos Oleg Kononenko, Antón Shkáplerov y Anatoli Ivanishin.