Marte é um mundo duro e implacável. Qualquer vida que pudesse ter existido lá no passado, ou que pudesse existir hoje ou no futuro, teria de passar por um severo estresse ambiental. Duas ameaças principais se destacam. Uma delas são as poderosas ondas de choque que ocorrem quando meteoritos colidem com a superfície do planeta. Outra é a presença de percloratos no solo. Estes são sais altamente reativos que podem perturbar processos biológicos básicos, 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 suportar tais condições, os cientistas recorrem a organismos simples na Terra.
Por que os cientistas estudam leveduras para entender sua sobrevivência
Num estudo recente, Purushart I. Rajaguru e colegas usaram Saccharomyces cerevisiae, um tipo de levedura comumente usado em pesquisas, para investigar como a vida poderia responder ao estresse semelhante ao de Marte. 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 passam por estresse, seja devido a extremos ambientais ou à exposição química, elas ativam respostas protetoras. Uma das reações importantes é a formação de condensados de ribonucleoproteína (RNP). São estruturas temporárias compostas por RNA e proteínas que ajudam a proteger o material genético e a regular a resposta das células ao estresse. Uma vez que as condições melhoram, essas estruturas se desintegram e a atividade celular normal é retomada.
Os dois principais tipos de condensados RNP são grânulos de tensão e corpos P. Ambos desempenham um papel no direcionamento do RNA que carrega as instruções para a produção de proteínas.
Simulação de ondas de choque marcianas e solo tóxico
Para recriar as condições marcianas em laboratório, os investigadores utilizaram um dispositivo 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 gerar ondas de choque semelhantes às geradas quando um meteorito colide com Marte.
A equipe expôs células de levedura a ondas de choque que atingiram 5,6 vezes a velocidade do som. Eles também testaram os efeitos dos percloratos usando 100 mmol de perclorato de sódio (NaClO4), uma concentração comparável à medida no solo marciano.
Sobrevivência da levedura sob condições de estresse extremo
Apesar destas condições adversas, as células de levedura conseguiram sobreviver. O seu crescimento abrandou, mas permaneceram vivos após a exposição a ondas de choque, percloratos e até uma combinação de ambos os factores de stress.
Em resposta a estes desafios, a levedura ativou os seus sistemas de defesa. As ondas de choque induziram a formação de grânulos de estresse e de corpos P, enquanto os percloratos produziram apenas 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 condições extremas.
O que acontece dentro das células em condições semelhantes às de Marte
Para aprofundar, os pesquisadores estudaram o transcriptoma da levedura, que é o conjunto completo de moléculas de RNA produzidas pelas células. Esta análise revelou que transcrições específicas de RNA foram interrompidas por condições semelhantes às de Marte e revelou quão fortemente essas tensões afetam a função celular.
Apesar disso, a capacidade de formar condensados RNP ajuda a estabilizar processos-chave e melhorar a sobrevivência.
O que isso significa para a vida fora da Terra
Estes resultados 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 os condensados RNP como um mecanismo crítico de sobrevivência.
Ao compreender como as células respondem a condições extremas como as de Marte, os cientistas podem avaliar melhor a possibilidade de vida fora da Terra.
