مخمر نان در سیاره مریخ هم میتواند تکثیر شود!

به گزارش مجله خبری نگار/آنا،به گزارش «سای‌تک‌دیلی» (scitechdaily)، مخمر نان (Saccharomyces cerevisiae) بیش از هر چیز به خاطر نقش اساسی‌اش در نانوایی و زیست‌فناوری شناخته می‌شود. با این حال، این میکروارگانیسم بی‌ادعا می‌تواند به دانشمندان در درک موضوعی بسیار بزرگ‌تر کمک کند: اینکه حیات چگونه ممکن است در شرایط سخت سیارات دیگر دوام بیاورد.

در پژوهشی تازه، گروهی از دانشمندان از دپارتمان بیوشیمی «مؤسسه دانش هند» (IISc) با همکاری «آزمایشگاه تحقیقات فیزیکی» (PRL) در احمدآباد، نشان دادند که این مخمر معمولی قادر است در شرایطی مشابه با محیط مریخ زنده بماند.

برای آزمودن میزان مقاومت آن، پژوهشگران سلول‌های مخمر را در معرض امواج ضربه‌ای با شدت بالا ــ مشابه نیرو‌هایی که بر اثر برخورد شهاب‌سنگ‌ها در سطح مریخ ایجاد می‌شود و نیز در معرض نمک‌های پرکلرات (مواد شیمیایی سمی و فراوان در خاک مریخ) قرار دادند.

با استفاده از دستگاه ویژه‌ای به نام لوله شوک با شدت بالا برای اخترشیمی (HISTA) که در آزمایشگاه «بَلاموروگان سیوارامان» در آزمایشگاه تحقیقات فیزیکی (PRL) طراحی شده است، تیم پژوهشی امواج ضربه‌ای با سرعتی معادل ماخ ۵.۶ تولید کرد سپس پژوهشگران سلول‌های مخمر را با محلولی حاوی ۱۰۰ میلی‌مول پرکلرات سدیم، هم به‌صورت جداگانه و هم به‌طور هم‌زمان با امواج ضربه‌ای، در تماس قرار دادند تا بررسی کنند این موجود زنده چگونه به این فشار‌های ترکیبی واکنش نشان می‌دهد.

یک قدم نزدیک‌تر به ساخت سکونت‌گاه در مریخ یک قدم نزدیک‌تر به ساخت سکونت‌گاه در مریخ

سازوکار شگفت‌انگیز بقا

به‌طور شگفت‌انگیزی، سلول‌های مخمر توانستند در هر دو حالت ــ شوک مکانیکی و پرکلرات ــ به‌تنهایی و ترکیبی، زنده بمانند؛ هرچند سرعت رشد آنها کاهش یافت. راز احتمالی این مقاومت در توانایی سلول‌ها برای تولید میعانات ریبونوکلئوپروتئینی (RNP condensates) نهفته است؛ ساختار‌هایی بسیار ریز و بدون غشاء که در زمان بروز استرس به حفاظت و سازمان‌دهی مجدد آران‌ای پیام‌رسان (mRNA) کمک می‌کنند.

امواج ضربه‌ای باعث تشکیل دو نوع از این ساختار‌ها به نام‌های گرانول‌های استرسی (Stress granules) و P-body شد، در حالی که پرکلرات تنها موجب ایجاد P-body گردید. در مقابل، سلول‌های جهش‌یافته مخمر که قادر به ساخت این ساختار‌ها نبودند، احتمال بسیار کمتری برای بقا داشتند.

نتایج نشان می‌دهد که میعانات ریبونوکلئوپروتئینی می‌توانند به‌عنوان نشانگر‌های زیستی (biomarkers) برای بررسی وضعیت استرس سلولی در شرایط فرازمینی مورد استفاده قرار گیرند.

«ریا داگه» (Riya Dhage)، نویسنده این پژوهش می‌گوید «آنچه این پژوهش را منحصر‌به‌فرد می‌کند، ترکیب فیزیک امواج ضربه‌ای و زیست‌شناسی شیمیایی با زیست‌شناسی سلولی مولکولی است تا بررسی شود حیات چگونه می‌تواند با چنین عوامل تنش زای مشابه مریخ مقابله کند».

مدلی برای پژوهش‌های اخترزیست‌شناسی

این یافته‌ها نشان می‌دهد که مخمر نان می‌تواند مدلی ارزشمند برای پژوهش‌های اخترزیست‌شناسی در هند باشد. درک چگونگی سازمان‌دهی مجدد آراِن‌اِی (RNA) و پروتئین‌ها در سلول‌های زنده در برابر فشار‌های مکانیکی و شیمیایی می‌تواند بینش‌های مهمی درباره توان بقای حیات در فراسوی زمین فراهم کند. افزون بر این، چنین دانشی ممکن است به طراحی سامانه‌های زیستی مقاوم در برابر استرس برای مأموریت‌های فضایی آینده کمک کند.