Marte é um mundo duro e implacável. Qualquer vida que possa ter existido ali no passado, ou que possa existir hoje ou no futuro, terá de sobreviver a intensas pressões ambientais. Duas ameaças principais se destacam. Uma delas são as poderosas ondas de choque geradas quando um meteoro atinge a superfície do planeta. Outra é a presença de perclorato no solo. São sais altamente reativos que podem perturbar processos biológicos essenciais, interferindo em estruturas moleculares, como ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas, ambas importantes para manter a estabilidade de proteínas e outros componentes celulares.
Para entender melhor se a vida pode resistir a tais condições, os cientistas estão recorrendo a organismos mais simples na Terra.
Por que os cientistas estudam leveduras para entender a sobrevivência
Num estudo recente, Purushartha I. Rajyaguru e colegas usaram Saccharomyces cerevisiae, um tipo de levedura comumente usado em pesquisas, para explorar como Marte poderia responder ao estresse. Este organismo é amplamente estudado porque compartilha muitas características biológicas básicas com formas de vida mais complexas, incluindo os humanos. Também foi enviado para o espaço em experiências anteriores, tornando-se um modelo útil para estudar a sobrevivência fora da Terra.
Quando as células sofrem estresse, seja por extremos ambientais ou exposição química, elas ativam respostas protetoras. Uma reação importante envolve a formação de condensados de ribonucleoproteína (RNP). São estruturas temporárias compostas de RNA e proteínas que ajudam a proteger o material genético e a regular a forma como as células respondem ao estresse. Quando a condição melhora, essas estruturas se rompem e a atividade celular normal é retomada.
Os dois principais tipos de condensado RNP são grânulos de tensão e corpos P. Ambos desempenham um papel no direcionamento do RNA, que carrega instruções para a produção de proteínas.
Simulação de ondas de choque marcianas e solo tóxico
Para recriar as condições marcianas em laboratório, os investigadores usaram um dispositivo especial denominado Tubo de Choque de Alta Intensidade para Astroquímica (HISTA), localizado no Laboratório de Investigação Física em Ahmedabad, na Índia. Esta configuração permite-lhes gerar ondas de choque semelhantes às produzidas pelos impactos de meteoritos em Marte.
A equipe expôs células de levedura a ondas de choque que atingiram 5,6 vezes a velocidade do som. Eles testaram o efeito do perclorato usando sal de sódio 100 mM (NaClO4) de perclorato, que é comparável ao que foi medido no solo marciano.
Sobrevivência de levedura sob estresse extremo
Apesar destas condições terríveis, as células de levedura conseguiram sobreviver. Seu crescimento é retardado, mas eles sobrevivem às ondas de choque, ao perclorato e até mesmo a uma combinação de ambos os estressores.
Em resposta a estes desafios, as leveduras ativam os seus mecanismos de defesa. O estresse da onda de choque desencadeia a formação de grânulos e corpos P, enquanto o perclorato sozinho leva à formação de corpos P. Isto sugere que diferentes tipos de estresse podem ativar respostas celulares ligeiramente diferentes.
É importante ressaltar que as células de levedura que foram geneticamente alteradas para que não pudessem formar esses condensados RNP lutaram para sobreviver nas mesmas condições. Isto destaca a importância destas estruturas de proteção para resistir a ambientes extremos.
O que acontece dentro das células em condições semelhantes às de Marte
Para aprofundar, os pesquisadores examinaram o transcriptoma da levedura, o conjunto completo de moléculas de RNA produzidas pela célula. Esta análise revelou que transcrições específicas de RNA foram interrompidas por condições semelhantes às de Marte, demonstrando quão profundamente essas tensões afetam a função celular.
No entanto, a capacidade de formar condensados RNP ajuda a estabilizar processos-chave e a melhorar a sobrevivência.
O que isso significa para a vida fora da Terra
Estas descobertas sugerem que as formas de vida comuns podem ser mais resilientes do que se pensava anteriormente. O estudo destaca a importância da levedura como organismo modelo e aponta a condensação da RNP como um importante mecanismo de sobrevivência.
Ao compreender como as células respondem a condições extremas como as de Marte, os cientistas podem avaliar melhor o potencial de existência de vida fora da Terra.
