Gist is terug uit de ruimte. Het experiment zal het mogelijk maken Mars te veroveren.

"Voordat we naar Mars gaan: kunnen tardigrades andere organismen in de ruimte helpen beschermen?" is de volledige titel van het experiment "Yeast TardigradeGene" , uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Szczecin, de Adam Mickiewicz Universiteit in Poznań en de Universiteit van Silezië in Katowice . De effecten van microzwaartekracht op gist werden bestudeerd door wetenschappers van het Internationale Ruimtestation (ISS), als onderdeel van de Poolse IGNIS-missie.

Het experiment moet inzicht verschaffen in de vraag of genetisch gemodificeerde organismen astronauten van voedsel en brandstof kunnen voorzien tijdens ruimtereizen. De projectleider , de Amerikaanse astrobioloog en astrofysicus professor Ewa Szuszkiewicz, kondigde donderdag aan dat een container met 40 flesjes gist, waarvan sommige zijn versterkt met een gen dat codeert voor een tardigrade-eiwit, samen met Sławosz Uznański-Wiśniewski is teruggekeerd uit een baan om de aarde en zich al in Polen bevindt.

Tijdens een conferentie op het kantoor van de Amerikaanse minister van Financiën herinnerde Szuszkiewicz zich dat dit een van de dertien experimenten was die op het ISS werden uitgevoerd. Ze legde uit dat het ruimtestation zich in een lage baan om de aarde bevindt, waar de atmosfeer eindigt, maar de magnetosfeer van de aarde nog steeds invloed uitoefent.

"De omstandigheden zijn dus nog niet zoals ze in de diepe ruimte zouden zijn. Dit is dus de eerste stap naar het verwezenlijken van de droom om voet op Mars te zetten", merkte Szuszkiewicz op.

Wat zijn beerdiertjes?

Ze benadrukte dat de 'helden' van het experiment niet alleen de duurste exemplaren zijn, maar ook de beerdiertjes .

"Het beerdiertje is een zeer duurzaam dier dat niet bang is voor lage of hoge temperaturen, niet bang is voor een vacuüm, niet bang is voor microzwaartekracht. Het is zo'n taai dier. Dus van wie zou je anders kunnen leren dan van een dier als dit?", aldus Szuszkiewicz.

Tardigraden zijn kleine ongewervelden die behoren tot de stam Tardigrada. Hun gemiddelde lichaamsgrootte varieert van 0,04 tot 1,2 millimeter.

De onderzoeker legde uit dat wetenschappers, door naar het beerdiertje te "kijken", willen dat het "een deel van zijn bescherming aan andere organismen verleent". Ze benadrukte dat er voor gist werd gekozen om zowel wetenschappelijke als praktische redenen.

Een team van Poolse wetenschappers onder leiding van professor Szuszkiewicz wil onderzoeken of gist kan bijdragen aan de productie van voedsel of biobrandstoffen in de ruimte. De astrobioloog legde uit dat levende wezens in de ruimte niet goed overweg kunnen met het gebrek aan zwaartekracht en gevoelig zijn voor ioniserende straling, straling met voldoende energie om elektronen van atomen te scheiden en zo ionisatie te veroorzaken. Deze straling wordt onder andere uitgezonden door de zon.

Szuszkiewicz beschreef de negatieve effecten van microzwaartekracht, met verstoringen van de ademhalingscyclus in mitochondriën (dit zijn kleine, gespecialiseerde celstructuren die onder andere verantwoordelijk zijn voor energieproductie). Ze legde uit dat het tardigrade-eiwit dit proces reguleert en chemische reacties in de mitochondriën stabiliseert. Het inbouwen van het gen dat codeert voor het tardigrade-eiwit (de zogenaamde alternatieve oxidase, AOX) in het DNA zou gist naar verwachting ook resistent maken.

"We willen de hypothese verifiëren dat de expressie van alternatieve oxidase de mitochondriale functie in microzwaartekracht en onder invloed van ioniserende straling zal verbeteren, en daarmee de overleving van gist in de ruimte zal vergroten", benadrukte Szuszkiewicz. "Ioniserende straling is het grootste obstakel voor de verovering van Mars", voegde ze eraan toe.

Professor Franco Ferrari van het Amerikaanse Institute of Physics vergezelde haar en beschreef gedetailleerd de inhoud van de container met 40 flesjes gist die de Poolse astronaut in een baan om de aarde had gebracht. De flesjes waren verdeeld in vijf groepen (stammen) van elk acht. De eerste groep bevatte gewone bakkersgist.

De tweede stam was versterkt met een tardigrade-gen. De derde rij bevatte flesjes die volgens dezelfde procedure waren bereid, maar met – zoals professor Ferrari het noemde – "elk gen" van een kwallensoort. De vierde rij bevatte een verzwakte stam. "Eén detail was uit het genoom verwijderd," legde Ferrari uit. De vijfde rij bevatte ook een verzwakte stam, maar met de toevoeging van een tardigrade-gen.

"Op aarde kunnen we zien dat dit tardigrade-gen werkt. Verzwakte cellen kunnen zich niet normaal voortplanten, maar met de toevoeging van het tardigrade-gen vermenigvuldigen ze zich", legde de wetenschapper uit.

Ferrari merkte op dat er onderzoek gedaan moet worden naar "verschillende manieren van gistrespiratie".

De container met gist die Sławosz Uznański-Wiśniewski de ruimte in heeft gebracht, staat al in Polen. Hij wacht op de douaneafhandeling op de luchthaven van Warschau. De flesjes worden naar Poznań vervoerd, waar biologen en hun collega's van de Universiteit van Silezië de gist voorbereiden op een ruimtevlucht. Ze zullen de gist nu zorgvuldig onderzoeken en vergelijken met gist dat alleen in het laboratorium aan gesimuleerde ionisatie is onderworpen.

Ferrari benadrukte dat de gistdoos klein, ultralicht, veilig, brandwerend en bestand tegen verbrijzeling moest zijn. De astronauten konden hem niet openen. Het experiment werd uitgevoerd in een donkere kamer, bij wat Szuszkiewicz kamertemperatuur noemde – ongeveer 20 graden Celsius. Het transport vond plaats in een koelkast.

De flesjes werden onderworpen aan vacuüm- en druktests. Ze zijn bestand tegen een druk van 13 atmosfeer en een overbelasting van 9 g, aldus Ferrari.

Szuszkiewicz onthulde dat astrobiologen 120 flesjes gist naar het internationale ruimtestation wilden sturen, maar dat dat onmogelijk bleek. "Alles wat de ruimte in gaat, moet licht, duurzaam en ruimtebesparend zijn", aldus Szuszkiewicz.

De leider van het project "Gist TardigradeGene" benadrukte het interdisciplinaire karakter ervan en de uitstekende samenwerking tussen de Universiteit van Silezië, de Adam Mickiewicz Universiteit en de Universiteit van Silezië. Zij was van mening dat alleen samenwerking tussen specialisten uit verschillende wetenschappelijke disciplines – astronomie, biologie, scheikunde, natuurkunde, enz. – het doel van ruimteverkenning kan bereiken. Ze benadrukte dat Polen niet alleen nu, te midden van de populariteit van Uznański-Wiśniewski, aan dergelijke inspanningen moet deelnemen.

"We zullen de drang om de ruimte te veroveren niet stoppen. De mensheid komt er wel. Polen moet meedoen, anders blijven we achter," merkte Szuszkiewicz op.

Ze wees erop dat het experiment met gist in de ruimte ook oplossingen zou kunnen bieden voor problemen "op onze planeet" die verband houden met voedselproductie of energieproductie.

- Op basis van deze onderzoeken is het ook mogelijk om medicijnen te testen die nodig zijn in de strijd tegen kanker, concludeerde ze.

De Dragon Grace-bemanningscapsule met de astronauten van de Ax-4-missie landde dinsdag in de Stille Oceaan. De vier astronauten werden naar Houston vervoerd, en van daaruit vloog Sławosz Uznański-Wiśniewski met een overheidsvliegtuig naar Europa. Hij zal revalideren in het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) "Envihab" in Keulen. De Europese Ruimtevaartorganisatie ESA heeft een speciaal centrum voor astronauten in Keulen.

Tijdens hun achttien dagen durende verblijf aan boord van het internationale ruimtestation ISS voerde de bemanning onderzoek uit in de Europese Columbus-module, het Kibo-laboratorium en het experimentele platform ICE Cubes.