Este minúsculo organismo recusou-se a morrer em condições semelhantes às de Marte

Pesquisadores do Departamento de Bioquímica (BC) do Instituto Indiano de Ciência (IISc), trabalhando com colaboradores do Laboratório de Pesquisa Física (PRL) em Ahmedabad, descobriram que a levedura pode sobreviver a estresses ambientais semelhantes aos de Marte. As suas descobertas sugerem que mesmo formas de vida simples podem ser mais resistentes às condições extraterrestres do que se supunha anteriormente.

Simulando Marte com ondas de choque e solo tóxico

Para testar a sobrevivência da levedura, a equipe de pesquisa submeteu as células vivas a intenso estresse físico e químico. As experiências incluíram a exposição a poderosas ondas de choque comparáveis ​​às criadas pelos impactos de meteoritos em Marte, bem como a sais de perclorato, que são compostos tóxicos que se sabe existirem no solo marciano.

As ondas de choque foram geradas usando um Tubo de Choque de Alta Intensidade para Astroquímica (HISTA) localizado no laboratório de Bhalamurugan Sivaraman na PRL. Essas ondas atingiram velocidades de até Mach 5,6. Além disso, as células de levedura foram tratadas com perclorato de sódio 100 mM, isoladamente ou combinado com exposição a ondas de choque.

Superando Desafios Experimentais

A configuração dos experimentos apresentou grandes dificuldades técnicas. Segundo os pesquisadores, a exposição de células vivas de levedura a ondas de choque com essa intensidade nunca havia sido feita antes.

“Um dos maiores obstáculos foi configurar o tubo HISTA para expor células de levedura vivas a ondas de choque – algo que nunca foi tentado antes – e depois recuperar a levedura com contaminação mínima para experimentos posteriores”, explica o autor principal Riya Dhage, assistente de projeto no laboratório de Purusharth I Rajyaguru, professor associado em BC.

Como o fermento sobreviveu ao estresse extremo

Apesar das condições adversas, as células de levedura permaneceram vivas após a exposição a ondas de choque, sais de perclorato e até mesmo a ambos os estressores combinados. Embora o seu crescimento tenha abrandado, as taxas de sobrevivência permaneceram elevadas.

Os pesquisadores acreditam que essa resiliência vem da capacidade da levedura de formar condensados ​​de ribonucleoproteína (RNP). Estas são estruturas minúsculas sem membranas que ajudam as células a proteger e reorganizar o mRNA quando estão sob estresse. A exposição às ondas de choque fez com que as células de levedura formassem dois tipos de condensados ​​​​RNP conhecidos como grânulos de estresse e corpos P. Quando expostas apenas aos sais de perclorato, as células formaram corpos P. As cepas de levedura que não tinham a capacidade de criar essas estruturas tinham muito menos probabilidade de sobreviver.

Biomarcadores para a vida sob condições alienígenas

As descobertas sugerem que os condensados ​​RNP poderiam servir como biomarcadores, ou indicadores biológicos, de estresse celular em ambientes extraterrestres. Isto fornece aos cientistas uma ferramenta potencial para identificar como a vida responde a condições extremas fora da Terra.

“O que torna este trabalho único é a integração da física das ondas de choque e da biologia química com a biologia celular molecular para investigar como a vida pode lidar com factores de stress semelhantes aos de Marte”, diz Dhage.

Implicações para Astrobiologia e Exploração Espacial

O estudo destaca o fermento de padeiro como um poderoso organismo modelo para os crescentes esforços de pesquisa em astrobiologia da Índia. Ao examinar como a levedura reorganiza o seu ARN e proteínas quando exposta a stress mecânico e químico, os cientistas podem obter informações valiosas sobre como as formas de vida podem sobreviver noutros planetas.

Esses insights também podem ajudar a orientar o desenvolvimento de sistemas biológicos projetados para resistir a ambientes extremos no espaço.

“Ficamos surpresos ao observar leveduras sobrevivendo às condições de estresse semelhantes às de Marte que usamos em nossos experimentos”, diz Rajyaguru, autor correspondente do estudo. “Esperamos que este estudo estimule os esforços para ter fermento a bordo em futuras explorações espaciais”.