由亚利桑那州立大学生物膜是致密的,多层细胞聚集体,其中在表面形成的残留物中丛并在表面
生物膜对抗微生物抗性和众所周知难以清理它们可以导致一系列健康问题,对许多材料进行腐蚀性影响,包括不锈钢,使其对ISS的供水系统构成威胁
学分:所有外表的亚利桑那州立大学生物选择研究所,宇宙超越地球是一种巨大的,孤独和无菌空间
然而,无论人类都可以旅行,大量的微生物生命将遵循
在第一研究中,铅杨在第一次研究中亚利桑那州立大学生物选择性学院,基本和应用的微生物学中心,她的同事表征了来自国际空间站(ISS)的饮用(饮酒)水随时间孤立的不同细菌群体(ISS)
,而ISS饮用的历史监测水系统专注于鉴定通过培养依赖性和独立的(基因组测序)方法存在的微生物物种,对于单独的微生物鉴定方法是挑战,以忠实地预测微生物社区的功能
了解微生物功能对于保护完整性至关重要关键任务航天器生活支持系统和宇航员健康
杨和她的团队的目前研究了来自多年来收集的ISS饮用水系统的水性细菌分离株的关键功能性质
本研究的目的是扩大我们对宇航员健康和太空栖息地完整性重要的微生物特征的知识可能会在长期期间发生变化暴露于太空飞行的微匍匐环境
这是解决的关键问题,因为对微生物的微生物适应已经显示出显着改变细菌特征,包括它们在ISS饮用水中形成致密的细菌聚集体的能力可能威胁到使命成功的系统
混合微生物群体的功能和行为的调查在科学界中获得牵引力,因为这些类型的研究提供了洞察微生物如何在实际设置中互相互动及其环境
这种研究可以帮助提供对空间水系统以及地球的微生物风险评估微生物风险的关键指南“”多元化互动离子是复杂的,并且随着时间的推移可能不是稳定的,“杨说:”我们的研究提供了在多年来从发行水系统中回收的单一和多种细菌分离物的深入表型分析来理解 - 微生物相互作用和对微匍匐环境的适应
我们研究的结果可以改善两个空间和地球上的人工环境的微生物风险评估“
杨被ASU同事加入Jennifer Barrila,Olivia King和Cheryl Nickerson,他领导了生物赛量团队以及德克萨斯州立大学的合一罗伯特JC麦克斯莱恩,休斯敦NASA Johnson Space Center的Mark Ott和Rebekah Bruce,
本集团的研究结果出现在NPJ生物膜和微生物杂志的当前问题中
寿命是一种寿命和不可或缺的物质,在地球和空间中
在空间期间,净水供应对于饮用和基本的卫生来说是必不可少的,而是可靠地供应的挑战是必不可少的宇航员是强大的,每一滴仔细掌握
以优化的成本为他们的逗留持续时间D ISS在初始过滤后,使用ISS(称为环境控制和寿命支持系统)的水净化系统用于清洁废水
以除去颗粒和碎片,水通过含有除去有机和无机杂质的物质的多过滤床
最后,催化氧化反应器除去挥发性有机化合物并杀死微生物
虽然复杂的寿命支持系统在这种旨在防止这种重要资源的污染,细菌社区在挫败许多预防措施时表现出巨大的灵活性,在整个ISS水回收系统中有一些成型生物膜
在目前的研究中,微生物l活性在从ISS饮用水系统中收集的NASA归档的细菌分离物中检查了多年的
细菌种类以抗生素耐药性,生物膜结构和组成,代谢和溶血(Lyse红血液的能力)细胞
微小和抑制的是单个细菌的小尺寸,其不能被肉眼看到,它们是用
的力来估计,除了它们的个体能力导致人类的一系列传染病,细菌经常在表面上丛生,以形成称为生物膜的致密多层骨料,这本质上是通过抗微生物的清除的抗性
细菌生物膜具有主要的全球社会经济影响导致无数的健康和产业问题,导致地球数十亿美元的年度经济损失这些问题包括污垢和化学工艺系,巩固侵袭性医疗支架,引起传染病,以及污染水资源
此外,生物膜也可以对宽范围的材料引起积极的腐蚀,包括降解不锈钢的能力,这是用于这些原因的IS水系统中使用的材料
对细菌的控制在复杂的微生物生态系统中和生物膜形成的管理是重要的挑战,特别是在空间过程中特别令人痛苦
在美国航空航天局的水恢复系统中,美国宇航局水回收系统连续产生来自再生尿液的饮用水通过蒸馏,过滤,催化氧化和碘治疗凝聚和凝结
尽管这些努力,来自ISS饮用水系统的水样的飞行方式显示出超过NASA饮用水规范的微生物水平这种污染的来源主要是由于嵌入水系统本身的环境植物群
在ISS样品中也发现了在地球上的饮用水中发现的许多相同微生物的天空高风险管理,存在担心空间环境可以采取行动,以提高这些有机体在这种独特的环境中姿势的潜在威胁
特别感兴趣的是微匍匐的条件,同一研究组的成员之前所示可以提高一些传染性微生物的毒力和应力抗性,改变它们的基因表达谱,并促进生物膜形成
这些问题是宇航员在空间环境中花时间遭受免疫抑制方面的事实,可能使它们更容易受到微生物感染的影响
目前的研究结果表明,ISS水性细菌分离物表现出对多种抗菌化合物的耐药性,包括抗生素,以及生物膜形成和碳利用的不同模式[此外,还有一种被称为Burkowneria的细菌分离株,显示出溶血活性,将其单曲为宇航员健康潜在担忧的微生物观察本研究中的细菌物种相互作用还揭示了不同的行为模式,其中一些依赖于在同一年或不同年内收集的样品,表明适应过程是在在微匍匐环境中随着时间的推移
重要的是,在该多种状体研究中观察到的动态表型不能使用单独的测序技术
从本研究的结果有助于克服强大的挑战确保空间的安全水,特别是那些持续时间更长的饮用水
此外,本研究可以提供资料,以改善地球上的工程水系统的功能普通公众的宗旨和安全
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