Microrganismo no espaço

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Microrganismos no espaço
Brendo H. S. Rodrigues	13/0050768
Gustavo M. Arcoverde	13/0058858
Jéssica Adriana Folador	13/0156736
Joadyson Silva Barbosa	13/0011053
Rafael A. P. Tannure	13/0016527
Rhenan Reis		13/0048275
Stefany O. Zavaleta		12/0098989
2
"Onde quer que os seres humanos vão, os microrganismos vão junto - não dá para esterilizar seres humanos. Onde quer que formos, para o fundo do mar ou em órbita da Terra, os micróbios vão nos seguir, e é importante entendermos que modificações eles vão sofrer.“
Cheryl Nickerson, professora-associada do Centro de Doenças Infecciosas e Vacinologia da Universidade do Estado do Arizona (Estados Unidos)
3
Microgravidade X Virulência
4
O Experimento
Cultura líquida de cepas idênticas de Salmonella typhimurium em dois contêineres;
Camundongos receberam doses orais dos dois tipos de Salmonella;
Foram colocadas cepas idênticas de Salmonella em dois contêineres. Um deles viajou a bordo do ônibus espacial, enquanto o outro foi armazenado na Terra, sob condições de temperatura similares às do Atlantis. Depois do retorno da nave, os camundongos receberam doses orais dos dois tipos de Salmonella e foram acompanhados por veterinários.
5
Resultados
Aumento da virulência observada após a inoculação da Salmonella espacial em camundongos;
 Maior potencialidade;
 Alteração da expressão de 167 genes, principalmente naqueles relacionados a uma proteína, a Hfq.
Depois de 25 dias, 40% dos bichos que receberam a Salmonella terráquea ainda estavam vivos, comparados com apenas 10% dos roedores aos quais foi ministrada a bactéria "astronauta". 
Maior potencialidade: a quantidade de microrganismos "espaciais" necessária para matar metade dos camundongos foi só um terço da quantidade de Salmonella normal que teve o mesmo efeito sobre os animais.
 Ler o último tópico e passar para o próximo slide.
6
Microgravidade X Virulência
A explicação dada é que sem peso, não há sedimentação, e o arrasto exercido pelo líquido ao passar sobre os micróbios também é reduzido.
A imagem mostra a relação entre a sedimentação do fluído na gravidade terrestre em comparação à microgravidade.
Diante disso, a bactéria "sente" as mudanças no ambiente e ajusta sua bioquímica de acordo alterando a expressão de 167 genes. Próximo!
7
Microgravidade X Virulência
Dentre as alterações na transcrição gênica, a mais importante foi o gene que codifica a proteína HFQ.
As mutações no gene que a codifica, confere à bactéria uma diminuição da taxa de crescimento, um aumento da susceptibilidade aos raios ultravioleta (UV) e a agentes oxidantes (Tsui et al., 1004). 
A importância desta proteína é atestada pela sua conservação entre diferentes espécies, sendo identificada como um importante factor de virulência entre bactérias Gram-negativas, tais como Yersinia enterolitica, Salmonella 
typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Brucella abortus e Neisseria meningitidis, entre outras (Fantappiè et al., 2009; Nakao et al., 1995; Robertson & Roop, 1999; Sittka et al., 2007; Sonnleitner et al., 2003). 
Mais detalhes: http://repositorio.ul.pt/bitstream/10451/4681/1/ulfc090942_tm_paulo_costa.pdf
8
Aplicações
Estratégias tendo como alvo a Hfq e reguladores relacionados poderiam ter o potencial de
oferecer novas alternativas terapêuticas na Terra para doença infecciosas. 
9
Antibióticos “espaciais”
10
 Nos anos 90, experimentos realizados revelaram que microrganismos cresciam à bordo de ônibus espaciais produzindo mais antibióticos do que se observa na Terra. Em alguns casos, o melhoramento verificado foi de mais de 200%. 
Uma dessas observações foi feita na produção de Actinomicina D (em órbita).
11
Actinomicina D
Produzido por algumas 
espécies de actinomicetas 
(bactérias filamentosas) 
Como Streptomyces 
Chrysomallus e Streptomyces
antibioticus;
Quando a actinomicina D é 
utilizada, o processo de síntese de RNA mensageiro é bloqueado. Portanto, os , mensageiros das proteínas serão, a partir desse momento, apenas degradados, ou seja, perdem sua capacidade de sintetizá-las.
Actinomicina D
 Colônias de bactérias foram levadas à bordo da missão espacial STS-95. 
Houve um maior crescimento das colônias nos tubos e nas bolsas de gás permeável submetidas à microgravidade.
Production of the antibiotic Actinomycin D was 75% greater in the 0-g bag, which flew on Space Shuttle mission STS-95. Mostrar a imagem da esquerda.
A imagem da direita: This picture shows a test tube full of space grown colonies (right) alongside a matched ground control (left). Production of Monorden in space was increased up to 200% compared to the ground control.
13
O que se teoriza?
Dar a mesma explicação da virulência. 
“It's possible that the increase occurs simply because of the way microgravity alters the motions of fluids surrounding the bacteria.
On Earth, gravity causes the fluid -- that is, the medium -- to circulate. Heavier fluids fall and lighter ones rise. Within the medium, cells and the molecules they produce mix and move around. "But in a zero-g environment," points out Klaus, "there is no convection, or buoyancy, or sedimentation." Less of the mixing normally caused by such factors could change the metabolic activities of these one-celled creatures.
For example, when bacteria are introduced into a new environment, they don't start multiplying immediately. First, they have to 'condition' themselves or their surroundings. That is the reason that you can leave food out for a while before it begins to spoil. Researchers speculate that bacteria produce vitamins, enzymes or other "cofactors" either inside or around the cell. Cells will begin to multiply only when enough of those substances have accumulated.
In microgravity, the bacteria seem able to achieve this conditioning and begin growing sooner than they can on the ground -- perhaps because of reduced mixing. If a cell excretes a certain type of molecule, those molecules stay closer, and their concentration increases faster. The same kind of change, Klaus suggests, might account for the increased production of antibiotics.
In fact, no one knows exactly why microbes produce antibiotics at all. One possibility is that antibiotics are produced in response to stress. In space, says Klaus, the stress that triggers the production of antibiotics might simply result from the altered environment around the cell -- like a buildup of nearby wastes.”
14
Bactérias
estratosféricas
15
Bacillus stratosphericus
Se concentra numa altura superior a 32 km, na região conhecida como estratosfera;
Raramente encontrada na superfície terrestre.
 
Raramente é encontrada abaixo desta altitude, mas eventualmente chega até a superfície por algum processo atmosférico.
16
Produção de energia
Os cientistas pesquisaram cerca de 80 espécies diferentes de bactérias separadas para a geração de energia, fizeram uma mistura de bactérias com as melhores e aumentou a potência elétrica do biofilme de 105 Watts para 200 Watts por metro cúbico. Mesmo sendo baixo, já é suficiente para acender uma lâmpada e providenciar energia para locais sem fontes energéticas. A bactéria que mais se destacou nesse estudo foi a Bacillus stratosphericus que foi retirada de um rio britânico o Rio Wear, em Sunderland.
Inside an MFC, the organisms produce carbon dioxide, protons and electrons when kept in a solution without oxygen.
Liberated electrons form a negatively charged anode while the protons create a positively charged cathode.This produces both charges necessary to produce an electric current.
17
Referências Bibliográficas
http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2003/01dec_yeast/
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/microbial_ecosystems.html
http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2002/29mar_antibiotics/
http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,viagem-ao-espaco-torna-bacterias-em-cultura-mais-perigosas,56316,0.htm
http://www.bbc.co.uk/portuguese/ciencia/2010/08/100823_bacteria_espaco_mv.shtml
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC97548/
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090318094642.htm
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221212614.htm
http://www.colorado.edu/news/releases/2001/04/12/cu-boulder-experiment-heading-international-space-station
http://news.sciencemag.org/biology/2013/11/scienceshot-space-bacteria-defy-zero-gravity
http://makeitclearbr.wordpress.com/2013/11/06/bacterias-espaciais-novo-risco-para-os-astronautas/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9883336
http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL109500-5603,00-BACTERIA+SE+TORNA+MAIS+MALVADA+NO+ESPACO.html
http://www.funpar.ufpr.br:8080/funpar/boletim/novo2/externo/boletim.php?noticia=1801&boletim=71
http://en.wikipedia.org/wiki/Hfq_protein
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bacillus_stratosphericus
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2104727/Space-bacteria-British-river-new-power-source-world.html?ito=feeds-newsxml
18