A Mars zord és kíméletlen környezete régóta megkérdőjelezi, fennmaradhatott-e valaha élet a bolygón, ugyanakkor egy friss laboratóriumi kísérlet szerint bizonyos egyszerű sejtek meglepő ellenálló képességet mutatnak a vörös bolygóra jellemző szélsőségekkel szemben.

A kutatók két jelentős veszélyforrást vizsgáltak, amelyek alapvetően meghatározzák a marsi felszín élhetőségét, az egyik a meteoritbecsapódások által keltett rendkívül erős lökéshullám, a másik pedig a talajban található, kémiailag igen reakcióképes perklorátsók jelenléte.

A bolygót gyakran érik becsapódások

A perklorátok képesek felborítani az alapvető biológiai folyamatokat, mivel megzavarják a hidrogénkötéseket és a hidrofób kölcsönhatásokat, amik nélkülözhetetlenek a fehérjék és más sejtes alkotóelemek stabilitásához, ezért a marsi talaj kémiai összetétele önmagában is komoly kihívást jelentene bármilyen élő szervezet számára. Emellett a bolygót gyakran érik becsapódások, amik során keletkező lökéshullámok extrém fizikai stressznek teszik ki az esetleges mikroorganizmusokat.

A túlélési esélyek felméréséhez Purusharth I. Rajyaguru és munkatársai a Saccharomyces cerevisiae nevű élesztőfajt alkalmazták, amelyet széles körben használnak biológiai kutatásokban, mivel számos alapvető sejtműködésben hasonlóságot mutat az összetettebb élőlényekkel, beleértve az embert is. Az élesztőt korábban űrkísérletekben is vizsgálták, így alkalmas modellnek bizonyult annak tanulmányozására, miként reagálhat az élet a Földön kívüli környezetre.

A sejtek működése

A sejtek stresszhelyzetben védelmi mechanizmusokat aktiválnak, amelyek közül kiemelt szerepet játszanak az úgynevezett ribonukleoprotein kondenzátumok, vagyis RNP-struktúrák, amelyek RNS-ből és fehérjékből álló, ideiglenes molekuláris klaszterek. Ezek a képződmények segítenek megóvni a genetikai információt, valamint szabályozzák a fehérjeszintézishez szükséges RNS-molekulák sorsát, majd a körülmények javulásával felbomlanak, és a sejtműködés visszatér a normál kerékvágásba – adta hírül a ScienceDaily.

A kutatók az indiai Ahmedabad városában működő Fizikai Kutatólaboratóriumban található speciális berendezéssel mesterségesen hoztak létre a marsi becsapódásokhoz hasonló lökéshullámokat, amelyek elérték a hangsebesség 5,6-szorosát, miközben a perklorátterhelést 100 millimólos nátrium-perklorát oldattal szimulálták, ami megfelel a Marson mért koncentrációknak. A sejtek növekedése lelassult, ennek ellenére életben maradtak a lökéshullám, a mérgező só és a két stresszhatás együttes alkalmazása után is.

A lökéshullámok hatása

A megfigyelések szerint a lökéshullámok hatására az élesztősejtek stresszgranulumokat és úgynevezett P-testeket is létrehoztak, míg a perklorát elsősorban P-testek kialakulását idézte elő, ami arra utal, hogy az eltérő típusú környezeti terhelések részben különböző sejtválaszokat váltanak ki.

Ugyanakkor azok a genetikailag módosított sejtek, amelyek nem tudtak ilyen RNP-kondenzátumokat képezni, lényegesen rosszabb túlélési arányt mutattak, ami egyértelműen jelzi e molekuláris védelmi rendszer kulcsszerepét.

A kutatócsoport a teljes RNS-állomány vizsgálatával azt is kimutatta, hogy a marsi körülményeket utánzó hatások bizonyos transzkriptumokat kifejezetten károsítottak, ami mélyreható változásokat idézett elő a sejtműködésben, ugyanakkor az RNP-struktúrák jelenléte stabilizálni tudta a legfontosabb folyamatokat. Az eredmények arra utalnak, hogy az egyszerű életformák ellenállóbbak lehetnek, mint azt korábban feltételezték, és elképzelhető, hogy az ilyen univerzális molekuláris stratégiák más bolygókon is lehetővé tehetik a túlélést.