La levadura que sobrevivió a condiciones similares a Marte

La levadura de pan (Saccharomyces cerevisiae) es conocida principalmente por su uso en la cocina, pero un reciente estudio del Instituto Indio de Ciencia (IISc) sugiere que este microorganismo también podría ofrecer respuestas sobre cómo la vida puede resistir condiciones extremas en otros planetas. Investigadores del IISc, junto a colaboradores del Laboratorio de Investigación Física (PRL) en Ahmedabad, encontraron que las células de levadura pueden sobrevivir a condiciones ambientales severas que simulan el entorno de Marte.

Simulando las condiciones marcianas

Para evaluar la supervivencia de la levadura, el equipo de investigación expuso las células a intensos choques físicos y químicos. Los experimentos incluyeron la exposición a ondas de choque similares a las generadas por impactos de meteoritos en Marte, así como a sales de perclorato, compuestos tóxicos presentes en el suelo marciano.

Las ondas de choque fueron producidas utilizando un tubo de choque de alta intensidad para astroquímica (HISTA) en el laboratorio de Bhalamurugan Sivaraman en el PRL, alcanzando velocidades de hasta Mach 5.6. Además, las células de levadura fueron tratadas con 100 mM de perclorato de sodio, tanto de manera aislada como en combinación con la exposición a las ondas de choque.

Desafíos experimentales superados

La realización de estos experimentos presentó importantes dificultades técnicas. Según los investigadores, nunca se había intentado exponer células vivas de levadura a ondas de choque de esta magnitud. La autora principal, Riya Dhage, asistente de proyecto en el laboratorio de Purusharth I Rajyaguru, profesor asociado en el BC, explicó: "Uno de los mayores obstáculos fue establecer el tubo HISTA para exponer células de levadura vivas a ondas de choque, algo que no se había intentado antes, y luego recuperar la levadura con la mínima contaminación para experimentos posteriores".

La supervivencia de la levadura ante el estrés extremo

A pesar de las condiciones adversas, las células de levadura permanecieron vivas tras la exposición a las ondas de choque, las sales de perclorato y la combinación de ambos estresores. Aunque su crecimiento se ralentizó, las tasas de supervivencia se mantuvieron altas. Los investigadores atribuyen esta resiliencia a la capacidad de la levadura para formar condensados de ribonucleoproteínas (RNP), estructuras pequeñas sin membranas que ayudan a las células a proteger y reorganizar el ARNm durante el estrés. La exposición a las ondas de choque provocó que las células de levadura formaran dos tipos de condensados de RNP conocidos como gránulos de estrés y cuerpos P. Cuando solo se expusieron a las sales de perclorato, las células formaron cuerpos P. Las cepas de levadura que no podían crear estas estructuras tenían muchas menos probabilidades de sobrevivir.

Biomarcadores para la vida en condiciones extraterrestres

Los hallazgos sugieren que los condensados de RNP podrían servir como biomarcadores, o indicadores biológicos, del estrés celular en entornos extraterrestres, ofreciendo a los científicos una herramienta potencial para identificar cómo responde la vida a condiciones extremas más allá de la Tierra.

Dhage añadió: "Lo que hace que este trabajo sea único es la integración de la física de ondas de choque y la biología química con la biología celular molecular para investigar cómo podría la vida hacer frente a tales estresores similares a Marte".

Implicaciones para la astrobiología y la exploración espacial

Este estudio resalta la levadura de pan como un poderoso organismo modelo para los crecientes esfuerzos de investigación en astrobiología en India. Al examinar cómo la levadura reorganiza su ARN y proteínas cuando se expone a estrés mecánico y químico, los científicos pueden obtener valiosos conocimientos sobre cómo podrían sobrevivir las formas de vida en otros planetas. Además, estos conocimientos podrían ayudar a guiar el desarrollo de sistemas biológicos diseñados para resistir ambientes extremos en el espacio.

Rajyaguru, autor correspondiente del estudio, expresó: "Nos sorprendió observar que la levadura sobrevivió a las condiciones de estrés similares a Marte que utilizamos en nuestros experimentos. Esperamos que este estudio impulse los esfuerzos para incluir levadura en futuras exploraciones espaciales".