Eine einfache biochemische Methode zum Nachweis von Proteinen als Biomarker des Lebens auf Marsbodensimulationen und der Auswirkungen von UV-Strahlung

Apr 04, 2023

Die Suche nach Leben auf anderen Planeten beruht auf der Erkennung von Biosignaturen des Lebens. Viele Makromoleküle wurden als potenzielle Ziele vorgeschlagen, darunter Proteine, die aufgrund ihrer wesentlichen Rolle bei der Bildung zellulärer Strukturen, der Erleichterung der zellulären Kommunikation und Signalübertragung sowie der Katalyse von Stoffwechselreaktionen als lebenswichtige Bestandteile des Lebens gelten.

In diesem Zusammenhang wäre eine genaue Quantifizierung der Proteinsignaturen im Boden von Vorteil, und obwohl mehrere vorgeschlagene Methoden existieren, deren Empfindlichkeit und Spezifität begrenzt sind, bedarf ihre Anwendbarkeit weiterer Tests und Validierung. Zu diesem Zweck haben wir einen Bradford-basierten Assay mit hoher Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit sowie einem einfachen Protokoll zur Quantifizierung von Proteinen optimiert, die aus einem Marsbodensimulanzien extrahiert wurden.

Methoden zur Proteinzugabe, -extraktion und -rückgewinnung wurden optimiert, wobei Proteinstandards und bakterielle Proteine ​​als repräsentative Modelle verwendet wurden. Die vorgeschlagene Methode erreichte eine hohe Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass auf der UV-Strahlung ausgesetzten Marsoberfläche Lebensreste existieren könnten, wurde eine Simulation der UV-Exposition an einem versetzten Bodensimulanzmittel durchgeführt. UV-Strahlung baute die Proteinspitze ab, was die Bedeutung der Suche nach dem verbleibenden Signal der abgebauten Proteine ​​unterstreicht.

Abschließend wurde die Anwendbarkeit der Methode in Bezug auf die Lagerung des Reagens untersucht, das sogar bis zu 12 Monate stabil war und so seine Anwendung für zukünftige Planetenerkundungsmissionen ermöglichte.

Yongda Li, David A. Collins und Konstantinos GrintzalisLife 2023, 13(5), 1150; DOI: 10.3390/life13051150https://www.mdpi.com/2075-1729/13/5/1150 (offener Zugang)Astrobiologie

SpaceRef-Mitbegründer, Explorers Club Fellow, Ex-NASA, Auswärtsteams, Journalist, Weltraum- und Astrobiologie, ehemaliger Bergsteiger.