Marte é um mundo duro e implacável. Qualquer vida que possa ter existido no passado, ou que possa existir hoje ou no futuro, teria de sobreviver a intensas pressões ambientais. Duas ameaças principais se destacam. Uma delas é a poderosa onda de choque gerada quando um meteorito atinge a superfície da Terra. Outra é a presença de perclorato no solo. Estes são sais altamente reativos que podem perturbar processos biológicos importantes, perturbando estruturas moleculares, tais como ligações de hidrogénio e interacções hidrofóbicas, ambas essenciais para manter a estabilidade de proteínas e outros componentes celulares.
Para saber mais sobre se a vida pode tolerar tais condições, os cientistas estão recorrendo a organismos simples na Terra.
Por que os cientistas estudam leveduras para entender a sobrevivência
Num estudo recente, Puruharth I. Rajyaguru e colegas usaram Saccharomyces cerevisiae, uma levedura comumente usada em pesquisas, para explorar como a vida pode responder a pressões semelhantes às de Marte. Este organismo tem sido extensivamente estudado porque partilha muitas características biológicas fundamentais 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 vida 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). Estas são estruturas temporárias feitas de RNA e proteínas que ajudam a proteger o material genético e a regular a resposta da célula ao estresse. Uma vez que as condições melhoram, essas estruturas se desintegram e a atividade celular normal é retomada.
Os dois principais tipos de agregados RNP são partículas de tensão e corpos P. Ambos desempenham um papel no gerenciamento do RNA, que contém as instruções para a produção de proteínas.
Simulando ondas de choque de Marte e solo tóxico
Para recriar as condições marcianas em laboratório, os investigadores utilizaram um equipamento especializado denominado Tubo de Choque de Alta Intensidade para Astroquímica (HISTA), localizado no Laboratório de Investigação Física em Ahmedabad, na Índia. Esta configuração permitiu-lhes criar ondas de choque semelhantes às produzidas por meteoritos que atingem Marte.
A equipe de pesquisa expôs células de levedura a ondas de choque que atingiram velocidades 5,6 vezes a velocidade do som. Eles também testaram os efeitos do perclorato usando perclorato de sódio (NaClO4) 100 mM, uma concentração comparável à medida no solo marciano.
Sobrevivência de levedura sob extrema pressão
Apesar destas condições adversas, as células de levedura sobreviveram. Seu crescimento desacelerou, mas sobreviveram após a exposição a ondas de choque, perclorato e até mesmo uma combinação de ambos os estressores.
Para lidar com estes desafios, as leveduras ativam os seus sistemas de proteção. A onda de choque induz a formação de partículas de tensão e corpos P, enquanto o perclorato causa apenas a 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 geneticamente modificadas para serem incapazes de formar esses condensados RNP têm dificuldade em sobreviver nas mesmas condições. Isto destaca a importância destas estruturas de proteção na resistência 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 mostra que transcrições específicas de RNA são danificadas por condições semelhantes às de Marte, mostrando quão profundamente essas tensões afetam a função celular.
Mesmo assim, a capacidade de formar condensados RNP parece ajudar a estabilizar processos críticos e melhorar as taxas de sobrevivência.
O que isso significa para a vida fora da Terra
As descobertas sugerem que formas de vida simples 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 mecanismo chave de sobrevivência.
Ao compreender como as células lidam com condições extremas como as de Marte, os cientistas podem avaliar melhor a probabilidade de vida fora da Terra.
