Rare Fungal Diversity in NASA Mars 2020 Mission Assembly Environments Revealed by Six Novel Species and Comparative Functional Genomics
Cette étude identifie six nouvelles espèces de champignons provenant des environnements d'assemblage de la mission Mars 2020 de la NASA en utilisant la phylogénie multigénique et la génomique comparative, révélant des traits uniques d'adaptation au stress qui soulignent le besoin critique d'une surveillance fongique accrue pour assurer la protection planétaire et le contrôle de la contamination lors des futures explorations spatiales.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Au plus profond des salles blanches où la NASA construit ses engins spatiaux, l'air est purifié, les sols sont lavés avec des produits de force industrielle et la présence humaine est strictement contrôlée pour maintenir l'environnement aussi stérile que possible. Ce ne sont pas des endroits où la vie est censée prospérer. Pourtant, la vie trouve un chemin. Les champignons, le règne des organismes qui comprend les moisissures et les champignons de type macroscopique, ont été trouvés cachés dans ces espaces ultra-propres, survivant grâce aux infimes quantités de poussière et de nutriments disponibles. Les scientifiques savent depuis longtemps que ces envahisseurs microscopiques peuvent résister à des conditions difficiles, mais ils ont eu du mal à comprendre exactement qui ils sont et comment ils parviennent à persister. Le défi est que beaucoup de ces champignons se ressemblent tellement sous un microscope qu'il est difficile de les distinguer, et les tests génétiques standards utilisés pour les identifier échouent souvent à révéler leur véritable identité. Cela importe car si nous envoyons des humains sur Mars ou construisons des habitats dans l'espace, nous devons savoir exactement quelle vie microscopique voyage avec nous, comment elle pourrait survivre au voyage, et si elle pourrait poser un risque pour l'équipage ou l'équipement.
Une équipe de chercheurs a récemment examiné de plus près sept souches fongiques spécifiques qui ont été collectées dans les installations d'assemblage pour la mission Mars 2020. Ces installations, situées en Californie et en Floride, sont les lieux où les composants du rover ont été assemblés avant le lancement. Les scientifiques ne se sont pas contentés d'observer les champignons ; ils les ont fait pousser, les ont photographiés, puis ont séquencé l'intégralité de leur code génétique. En lisant l'intégralité des instructions génétiques de ces organismes, plutôt qu'un simple petit fragment, l'équipe a pu voir des détails qui avaient été manqués auparavant. Leur travail a révélé que ces sept échantillons appartiennent en réalité à six espèces de champignons totalement nouvelles, jamais décrites par la science. Deux de ces espèces ont été trouvées à la fois en Californie et en Floride, suggérant qu'elles sont répandues dans ces environnements de haute technologie, tandis que les autres étaient uniques à des lieux spécifiques.
Les chercheurs ont nommé ces nouvelles espèces pour honorer les personnes qui ont façonné l'exploration spatiale et l'étude de la vie dans les milieux extrêmes. Une espèce, Cladosporium prattiae, a été nommée en l'honneur de Lisa Pratt, une ancienne responsable de la NASA qui a dirigé les efforts de protection planétaire. Une autre, Cladosporium crawfordii, honore Ronald Crawford, un microbiologiste qui étudiait les organismes dans les environnements extrêmes. Les autres nouvelles espèces ont été nommées pour Gary Burdick, un gestionnaire de programme à la NASA ; Harald Huber, un professeur qui étudiait les extrêmophiles ; K. Balasubramanian, un biologiste marin ; et l'État de Californie, où l'une des souches a été trouvée. L'étude a montré que l'utilisation d'un ensemble large de marqueurs génétiques, spécifiquement soixante et un gènes différents partagés entre de nombreux champignons, offrait une image bien plus claire de leurs relations que les tests génétiques plus anciens et plus courts. Cette méthode a permis aux scientifiques de confirmer que ces champignons étaient effectivement distincts de leurs parents connus, même s'ils se ressemblaient beaucoup en laboratoire.
Au-delà de la simple dénomination, l'équipe a étudié ce que ces champignons sont capables de faire. Ils ont examiné les gènes pour voir quels outils ces champignons possèdent dans leur boîte à outils génétique. Ils ont découvert que ces organismes possèdent des gènes pour fabriquer des pigments, qui peuvent agir comme une crème solaire naturelle pour protéger contre les radiations, et des gènes pour traquer le fer, un nutriment qui est rare dans les salles blanches. Certains de ces champignons portent également des gènes pour produire des substances chimiques complexes qui pourraient les aider à rivaliser avec d'autres microbes ou à se protéger du stress. Curieusement, les chercheurs ont découvert que bien que certains de ces champignons possèdent le potentiel génétique de produire des toxines nocives pour l'homme, ils n'ont pas encore prouvé que ces souches spécifiques produisent réellement ces toxines dans l'environnement de la salle blanche. La présence de ces gènes, cependant, sert de signal d'alarme pour les missions futures.
L'étude suggère que ces champignons ne comptent pas sur un seul super-pouvoir pour survivre dans un endroit aussi rude et pauvre en nutriments. Au lieu de cela, ils utilisent probablement une combinaison de différentes stratégies, telles que la collecte efficace de nutriments, la résistance au stress et la capacité de modifier leurs modes de croissance. Le fait que ces nouvelles espèces aient été trouvées dans deux installations différentes, utilisant des méthodes d'échantillonnage et des milieux de culture différents, indique que la diversité de la vie dans ces salles blanches est probablement bien plus élevée qu'on ne le pensait auparavant. Cela montre également qu'aucune méthode unique pour capturer ou cultiver ces organismes n'est suffisante pour tous les trouver. Alors que l'humanité envisage d'envoyer des personnes sur Mars et de vivre dans des habitats fermés pendant de longues périodes, la compréhension de ces voisins résilients et cachés devient critique. Les chercheurs concluent que nous avons besoin de meilleures façons de surveiller et de contrôler ces organismes, non seulement pour protéger nos engins spatiaux de la contamination, mais aussi pour assurer la sécurité des astronautes qui voyageront un jour avec eux.
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