Condiciones físicas de exoplanetas y microorganismos que habitan ambientes extremos

Resumen: En este trabajo se identifican exoplanetas candidatos que podrían albergar algún tipo de microorganismo tales como los que habitan ambientes extremos en la Tierra. Para ello se determinaron dos parámetros físicos de los planetas: la temperatura de equilibrio y presión atmosférica. Se identificaron microorganismos que habitan en la Tierra dentro de estos rangos de temperatura y/o presión. Además se analizó la Zona Habitabilidad de Estelar de cada sistema planetario y se realizaron algunas consideraciones con relación a la radiación ultravioleta que recibirían estos planetas.Abstract: In this work we identified exoplanet candidates that could host different types of microorganisms like those that inhabit extreme environments on Earth. Following this aim; we determined two physical parameters of the planets: the equilibrium temperature and atmospheric pressure. We identified microorganisms that can inhabit on Earth in the same ranges of temperature and/or pressure. We also analyzed the Stellar Habitable Zone around each planetary system and made some considerations taking into account the ultraviolet radiation that these planets would receive.http://www.astronomiaargentina.org.arFil: García, M. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Conicet. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentina.Fil: Gómez, Mercedes. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina.Astronomía (incluye Astrofísica y Ciencias del Espacio

An electrochemical sensing approach for scouting microbial chemolithotrophic metabolisms

The present study was aimed to test an electrochemical sensing approach for the detection of an active chemolithotrophic metabolism (and therefore the presence of chemolithotrophic microorganisms) by using the corrosion of pyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans as a model. Different electrochemical techniques were combined with adhesion studies and scanning electron microscopy (SEM). The experiments were performed in presence or absence of A. ferrooxidans and without or with ferrous iron in the culture medium (0 and 0.5 g L−1, respectively). Electrochemical parameters were in agreement with voltammetric studies and SEM showing that it is possible to distinguish between an abiotically-induced corrosion process (AIC) and a microbiologically-induced corrosion process (MIC). The results show that our approach not only allows the detection of chemolithotrophic activity of A. ferrooxidans but also can characterize the corrosion process. This may have different kind of applications, from those related to biomining to life searching missions in other planetary bodies.Fil: Saavedra Olaya, Albert Ulises. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Figueredo, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

A simple laser-based device for simultaneous microbial culture and absorbance measurement

In this work we present a device specifically designed to study microbial growth with several applications related to environmental microbiology and other areas of research as astrobiology. The Automated Measuring and Cultivation device (AMC-d) enables semi-continuous absorbance measurements directly during cultivation. It can measure simultaneously up to 16 samples. Growth curves using low and fast growing microorganism were plotted, including Escherichia coli and Haloferax volcanii, a halophilic archaeon.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Areso, Omar Antonio. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Mauas, Pablo Jacobo David. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

UV Radiation of the Young Sun and its Implications for Life in the Solar System

UV radiation is thought to have played an important role in the origin of life on Earth. To estimate these levels of UV radiation, we computed the UVC uxes from HST/STIS and IUE spectra of the young solar analogs κ 1 Cet and χ 1 Ori. In the future experiments with extremophilic microorganisms we will use these resulting UVC-levels to test the probability of the survival, and therefore, the existence of this kind of life at Early Earth, Early Mars and Early Europa.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Hanslmeier, A.. Institute of Physics; AustriaFil: Leitzinger, M.. Institute of Physics; AustriaFil: Odert, P.. Institute of Physics; Austria. Space Research Institute; AustriaFil: Mauas, Pablo Jacobo David. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Buccino, Andrea Paola. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

Geochemical constraints on the Hadean environment from mineral fingerprints of prokaryotes

The environmental conditions on the Earth before 4 billion years ago are highly uncertain, largely because of the lack of a substantial rock record from this period. During this time interval, known as the Hadean, the young planet transformed from an uninhabited world to the one capable of supporting, and inhabited by the first living cells. These cells formed in a fluid environment they could not at first control, with homeostatic mechanisms developing only later. It is therefore possible that present-day organisms retain some record of the primordial fluid in which the first cells formed. Here we present new data on the elemental compositions and mineral fingerprints of both Bacteria and Archaea, using these data to constrain the environment in which life formed. The cradle solution that produced this elemental signature was saturated in barite, sphene, chalcedony, apatite, and clay minerals. The presence of these minerals, as well as other chemical features, suggests that the cradle environment of life may have been a weathering fluid interacting with dry-land silicate rocks. The specific mineral assemblage provides evidence for a moderate Hadean climate with dry and wet seasons and a lower atmospheric abundance of CO2 than is present today.Fil: Novoselov, Alexey A.. Universidad de Concepción; ChileFil: Silva, Dailto. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Schneider, Jerusa. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Chaffin, Michael S.. State University Of Colorado Boulder; Estados UnidosFil: Serrano, Paloma. Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre For Polar And Marine Research,; AlemaniaFil: Navarro, Margareth Sugano. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Conti, Maria Josiane. André Tosello Institute; BrasilFil: Souza Filho, Carlos Roberto de. Universidade Estadual de Campinas; Brasi

A new P. putida instrumental toxicity bioassay

Here, we present a new toxicity bioassay (CO2-TOX), able to detect toxic or inhibitory compounds in water samples, based on the quantification of Pseudomonas putida KT2440 CO2 production. The metabolically produced CO2 was measured continuously and directly in the liquid assay media, with a potentiometric gas electrode. The optimization studies were performed using as a model toxicant 3,5-DCP (3,5-dichlorophenol); later, heavy metals (Pb2+, Cu2+, or Zn2+) and a metalloid (As5+) were assayed. The response to toxics was evident after 15 min of incubation and at relatively low concentrations (e.g., 1.1 mg/L of 3,5-DCP), showing that the CO2-TOX bioassay is fast and sensitive. The EC50 values obtained were 4.93, 0.12, 6.05, 32.17, and 37.81 mg/L for 3,5-DCP, Cu2+, Zn2+, As5+, and Pb2+, respectively, at neutral pH. Additionally, the effect of the pH of the sample and the use of lyophilized bacteria were also analyzed showing that the bioassay can be implemented in different conditions. Moreover, highly turbid samples and samples with very low oxygen levels were measured successfully with the new instrumental bioassay described here. Finally, simulated samples containing 3,5-DCP or a heavy metal mixture were tested using the proposed bioassay and a standard ISO bioassay, showing that our test is more sensible to the phenol but less sensible to the metal mixtures. Therefore, we propose CO2-TOX as a rapid, sensitive, low-cost, and robust instrumental bioassay that could perform as an industrial wastewater-process monitor among other applications.Fil: Figueredo, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

In situ search for extraterrestrial life: A microbial fuel cell-based sensor for the detection of photosynthetic metabolism

Microbial fuel cells (MFCs) are bioelectrochemical systems (BES) capable of harvesting electrons from redox reactions involved in metabolism. In a previous work, we used chemoorganoheterotrophic microorganisms from the three domains of life - Bacteria, Archaea, and Eukarya - to demonstrate that these BES could be applied to the in situ detection of extraterrestrial life. Since metabolism can be considered a common signature of life "as we know it," we extended in this study the ability to use MFCs as sensors for photolithoautotrophic metabolisms. To achieve this goal, two different photosynthetic microorganisms were used: the microalgae Parachlorella kessleri and the cyanobacterium Nostoc sp. MFCs were loaded with nonsterilized samples, sterilized samples, or sterilized culture medium of both microorganisms. Electric potential measurements were recorded for each group in single experiments or in continuum during light-dark cycles, and power and current densities were calculated. Our results indicate that the highest power and current density values were achieved when metabolically active microorganisms were present in the anode of the MFC. Moreover, when continuous measurements were performed during light-dark cycles, it was possible to see a positive response to light. Therefore, these BES could be used not only to detect chemoorganoheterotrophic metabolisms but also photolithoautotrophic metabolisms, in particular those involving oxygenic photosynthesis. Additionally, the positive response to light when using these BES could be employed to distinguish photosynthetic from nonphotosynthetic microorganisms in a sample.Fil: Figueredo, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

UV habitability and dM stars: an approach for evaluation of biological survival

Dwarf M stars comprise about 75 percent of all stars in the galaxy. For several years planets orbiting M stars have been discarded as suitable places for development of life. This paradigm now has changed and terrestrial-type planets within liquid-water habitable zones (LW-HZ) around M stars are reconsidered as possible hosts for life as we know it. Nevertheless, large amount of UV radiation is emitted during flares by this stars, and it is uncertain how these events could affect biological systems. In particular UV-C λ < 290nm) exhibits the most damaging effects for living organisms. To analyze the hypothesis that UV could set a limit for the development of extraterrestrial life, we studied the effect of UV-C treatment on halophile archaea cultures. Halophile archaea are extremophile organisms, they are exposed to intense solar UV radiation in their natural environment so they are generally regarded as relatively UV tolerant. Halophiles inhabits in hipersaline environments as salt lakes but also have been found in ancient salt deposits as halites and evaporites on Earth. Since evaporites have been detected in Martian meteorites, these organisms are proposed as plausible inhabitants of Mars-like planets. Our preliminary results show that even after UV damage, the surviving cells were able to resume growth with nearly normal kinetics.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Mauas, Pablo Jacobo David. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

Analytical applications of microbial fuel cells. Part II: Toxicity, microbial activity and quantification, single analyte detection and other uses

Microbial fuel cells were rediscovered twenty years ago and now are a very active research area. The reasons behind this new activity are the relatively recent discovery of electrogenic or electroactive bacteria and the vision of two important practical applications, as wastewater treatment coupled with clean energy production and power supply systems for isolated low-power sensor devices. Although some analytical applications of MFCs were proposed earlier (as biochemical oxygen demand sensing) only lately a myriad of new uses of this technology are being presented by research groups around the world, which combine both biological?microbiological and electroanalytical expertises. This is the second part of a review of MFC applications in the area of analytical sciences. In Part I a general introduction to biological-based analytical methods including bioassays, biosensors, MFCs design, operating principles, as well as, perhaps the main and earlier presented application, the use as a BOD sensor was reviewed. In Part II, other proposed uses are presented and discussed. As other microbially based analytical systems, MFCs are satisfactory systems to measure and integrate complex parameters that are difficult or impossible to measure otherwise, such as water toxicity (where the toxic effect to aquatic organisms needed to be integrated). We explore here the methods proposed to measure toxicity, microbial metabolism, and, being of special interest to space exploration, life sensors. Also, some methods with higher specificity, proposed to detect a single analyte, are presented. Different possibilities to increase selectivity and sensitivity, by using molecular biology or other modern techniques are also discussed here.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Sacco, Natalia Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bonetto, Maria Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Hilding Ohlsson, Astrid. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin