Découverte de bactéries inconnues dans la Station spatiale internationale

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Le catalogue des microorganismes terrestres ne cesse de s’agrandir de jour en jour, de nouvelles espèces ou sous-espèces étant pratiquement découvertes quotidiennement. Cependant, il n’y a pas que sur Terre que les bactéries émergent, elles peuvent également le faire dans l’environnement à faible gravité de la Station spatiale internationale. En effet, des biologistes ont récemment découvert trois souches bactériennes d’une espèce précédemment inconnue. Ces bactéries non pathogènes pourraient aider à la culture des végétaux dans de futures missions spatiales.

Des chercheurs américains et indiens travaillant avec la NASA ont découvert quatre souches de bactéries vivant à différents endroits de l’ISS — dont trois étaient, jusqu’à présent, totalement inconnues de la science. Trois des quatre souches ont été isolées en 2015 et 2016 — une a été trouvée sur un panneau suspendu des stations de recherche de l’ISS, la deuxième a été trouvée dans la coupole, la troisième sur la surface de la table à manger et la quatrième dans un ancien filtre HEPA retourné sur Terre en 2011.

Les quatre souches appartiennent à une famille de bactéries présentes dans le sol et l’eau douce ; elles sont impliquées dans la fixation de l’azote, la croissance des plantes et peuvent aider à arrêter les agents pathogènes des plantes. L’on pourrait se demander ce que ces bactéries du sol faisaient sur l’ISS, mais les astronautes vivant sur la station spatiale cultivent de petites quantités de nourriture depuis des années, il n’est donc pas surprenant que nous ayons trouvé des microbes d’origine végétale à bord.

La découverte d’une nouvelle espèce bactérienne

L’une des bactérie — la découverte du filtre HEPA — a été identifiée comme appartenant à une espèce connue appelée Methylorubrum rhodesianum. Les trois autres ont été séquencées et appartiennent toutes à une même espèce, précédemment non identifiée. Les souches ont été nommées IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 et IIF4SW-B5.

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Arbre phylogénétique montrant la relation entre Methylobacterium ajmalii et les membres de la famille des Methylobacteriaceae. © Swati Bijlani et al. 2021

L’équipe, dirigée par le généticien de l’Université de Californie du Sud Swati Bijlani, a proposé de nommer la nouvelle espèce Methylobacterium ajmalii d’après Ajmal Khan, un scientifique indien renommé de la biodiversité. Cette nouvelle découverte est également étroitement liée à une espèce déjà connue appelée M. indicum.

« Pour cultiver des plantes dans des endroits extrêmes où les ressources sont minimes, l’isolement de nouveaux microorganismes qui aident à promouvoir la croissance des plantes dans des conditions stressantes est essentiel », expliquent deux membres de l’équipe, Kasthuri Venkateswaran et Nitin Kumar Singh du JPL.

Des bactéries potentiellement utiles pour de futures missions spatiales

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Considérant que nous savons déjà que ces bactéries peuvent survivre aux conditions difficiles de l’ISS, l’équipe a soumis les quatre souches à une analyse génétique pour rechercher des gènes qui pourraient être utilisés pour favoriser la croissance des plantes. « L’ensemble de la séquence du génome de ces trois souches rapportées ici permettra la caractérisation génomique comparative des isolats de l’ISS avec leurs homologues terrestres dans les études futures », écrivent les chercheurs.

« Cela contribuera davantage à l’identification des déterminants génétiques qui pourraient potentiellement être responsables de la promotion de la croissance des plantes dans des conditions de microgravité et contribuer au développement de cultures végétales autosuffisantes pour les missions spatiales à long terme à l’avenir ».

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Les chercheurs ont découvert que l’une des souches de l’ISS — IF7SW-B2T — avait des gènes prometteurs impliqués dans la croissance des plantes, notamment un gène pour une enzyme essentielle à la cytokinine, qui favorise la division cellulaire dans les racines et les pousses. Il y a encore beaucoup plus de recherche à faire — les chercheurs reconnaissent qu’ils ont à peine effleuré la surface de la diversité microbienne sur la station spatiale. Environ 1000 échantillons ont déjà été collectés sur l’ISS, mais attendent toujours un retour sur Terre.

Sources : Frontiers in Microbiology

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