perclorati

La possibilità di vita su Marte è tornata prepotentemente al centro del dibattito scientifico dopo un esperimento che ha del sorprendente. Cellule di lievito, sottoposte in laboratorio a condizioni che simulano l'ambiente marziano, sono riuscite a sopravvivere sia a violente onde d'urto sia all'esposizione a sali tossici presenti nel suolo del Pianeta Rosso. Il risultato apre scenari affascinanti su quanto la vita, anche nella sua forma più semplice, possa essere tenace e adattabile. Marte, va detto, non è esattamente un posto accogliente. Due minacce ambientali in particolare rendono la superficie del pianeta estremamente ostile per qualsiasi forma biologica. La prima sono le potenti onde d'urto generate dall'impatto di meteoriti sulla superficie. La seconda è la presenza di perclorati nel suolo: sali altamente reattivi capaci di interferire con le strutture molecolari fondamentali, come i legami a idrogeno e le interazioni idrofobiche, entrambi essenziali per mantenere stabili proteine e altri componenti cellulari. Eppure, nonostante tutto questo, delle semplici cellule di lievito hanno trovato il modo di resistere. Perché proprio il lievito e cosa è successo in laboratorio Il gruppo di ricerca guidato da Purusharth I. Rajyaguru ha scelto il Saccharomyces cerevisiae, il comunissimo lievito da laboratorio, come organismo modello. La scelta non è casuale: questo microrganismo condivide molte caratteristiche biologiche di base con forme di vita più complesse, esseri umani compresi. In più, è già stato protagonista di esperimenti nello spazio, il che lo rende perfetto per studiare la sopravvivenza al di fuori della Terra. Per ricreare le condizioni marziane, i ricercatori hanno utilizzato un dispositivo specializzato chiamato HISTA (High Intensity Shock Tube for Astrochemistry), situato presso il Physical Research Laboratory di Ahmedabad, in India. Con questo strumento hanno generato onde d'urto pari a 5,6 volte la velocità del suono, paragonabili a quelle provocate da impatti di meteoriti su Marte. Parallelamente, le cellule sono state esposte a una concentrazione di 100 mM di perclorato di sodio (NaClO4), un livello compatibile con quello effettivamente misurato nel suolo marziano. Il risultato? Le cellule di lievito hanno rallentato la crescita, certo, ma sono rimaste vive. Sia dopo l'esposizione alle onde d'urto, sia dopo il contatto con i perclorati, sia quando entrambi gli stress sono stati combinati insieme. Il segreto della sopravvivenza: i condensati RNP La chiave di questa resistenza sta in un meccanismo di difesa molecolare piuttosto raffinato. Quando le cellule percepiscono una situazione di pericolo, attivano la formazione di strutture temporanee chiamate condensati di ribonucleoproteine (RNP). Si tratta di aggregati composti da RNA e proteine che proteggono il materiale genetico e regolano la risposta cellulare allo stress. Una volta che le condizioni migliorano, queste strutture si disgregano e la cellula torna alla sua attività normale. Nello specifico, le onde d'urto hanno provocato la formazione sia di granuli da stress sia di P-bodies, mentre i perclorati hanno attivato solo i P-bodies. Un dettaglio interessante, perché suggerisce che tipi diversi di stress innescano risposte cellulari leggermente differenti. E qui viene il punto più importante: le cellule di lievito geneticamente modificate in modo da non poter formare questi condensati RNP hanno avuto enormi difficoltà a sopravvivere nelle stesse condizioni. Questo dimostra quanto queste strutture protettive siano fondamentali per resistere ad ambienti estremi. I ricercatori hanno anche analizzato il trascrittoma delle cellule, ovvero l'intero set di molecole di RNA prodotte, scoprendo che le condizioni simili a quelle di Marte alterano in profondità specifici trascritti di RNA. Nonostante ciò, la capacità di formare condensati RNP è apparsa decisiva nel stabilizzare i processi chiave e migliorare le probabilità di sopravvivenza. Lo studio evidenzia il ruolo del lievito come organismo modello e indica i condensati RNP come un meccanismo di sopravvivenza potenzialmente universale, utile a valutare se forme di vita semplice possano resistere in ambienti estremi come quello di Marte.

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Vita su Marte: le cellule di lievito sopravvivono a condizioni estreme