Deinococcus radiodurans

Bakterium könnte interplanetare Reise überleben

Robert Klatt

Das Bakterium Deinococcus radiodurans besitzt eine Reihe von Schutzmechanismen gegen die Strahlung im Weltraum. Interplanetare Reisen könnte das mikrobielle Leben deshalb überstehen.

Wien (Österreich). Das Bakterium Deinococcus radiodurans wurde 1956 entdeckt, als Lebensmittelkonserven zum Abtöten von Keinem mit ionisierender Strahlung behandelt wurden. Deinococcus, das übersetzt so viel wie „der Strahlung ertragende Schreckenskeim“ bedeutet überlebte diesen Vorgang. Das Bakterium wird im Englischen deshalb auch als „Conan the Bacterium“ bezeichnet. Der Grund für die Unverwüstlichkeit liegt in den dicken Zellwänden, die einen natürliche Schutz gegen Strahlung bilden.

Um die Widerstandsfähigkeit des Bakteriums zu untersuchen, wurden 2015 im Rahmen der japanischen Tanpopo-Mission Proben mit Deinococcus radiodurans an der Außenseiten der Internationalen Raumstation (ISS) befestigt. Die Bakterien am japanischen Modul Kibo waren so starker kosmischer und UV-Strahlung ausgesetzt. Außerdem waren die einen Millimeter dünne Bakterienschichten hohen Temperaturschwankungen, dem Vakuum des Weltraums sowie Austrocknung, Gefrieren und Mikrogravitation ausgesetzt. 2016 wurden die Proben von SpaceX zurück zur Erde gebracht.

Schutz vor morphologische Schäden

Wissenschaftler der Universität Wien haben nun untersucht, mit welchen Maßnahmen sich das Bakterium  vor morphologische Schäden schützt. Das Team um Tetyana Milojevic vom Institut für Biophysikalische Chemie hat laut der im Fachmagazin Microbiome publizierten Studie dabei den sogenannten Exzisionsreparaturmechanismus entdeckt, der permanent Schäden am Erbgut des Bakteriums ausbessert.

Außerdem besitzt Deinococcus radiodurans zwei Verteidigungsmechanismen, die das Bakterium gegen durch oxidativen Stress ausgelöste reaktive Sauerstoffradikale schützt. Es verhindert dadurch, dass Eiweiß- sowie Fettstoffe zerstört werden. Um die nötige Energie für die Reparaturen bereitzustellen, veränderte das Bakterium im Weltraum überdies seinen Energiehaushalt.

Deinococcus radiodurans überlebt im Weltraum

Laut Milojevic „legen die Ergebnisse nahe, dass das Überleben von Deinococcus radiodurans aufgrund seines effizienten molekularen Reaktionssystems über einen längeren Zeitraum möglich ist: Für Organismen mit solchen Fähigkeiten sind auch noch längere, weiter entfernte Reisen möglich.“ Es ist somit prinzipiell möglich, dass Mikroben wie Deinococcus radiodurans Flüge zu anderen Planeten überleben könnten, etwa von der Erde zum Mars.

Die Studienergebnisse eröffnen außerdem eine neue Möglichkeit für die Entstehung von Verbreitung von Leben. Innerhalb eines Sternensystems könnte auf einem Planten demnach mikrobielles Leben wie Deinococcus radiodurans entstehen und dann über Kollisionen mit einem Meteoriten auf einen anderen Planeten übertragen werden, der dann mit dem mitgenommenen Leben geimpft wird.

Microbiome, doi: 10.1186/s40168-020-00927-5

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