שמרי אפייה (Saccharomyces cerevisiae) ידועה בעיקר בתפקידה באפייה, חליטה וביוטכנולוגיה מודרנית. עם זאת, המיקרואורגניזם היומיומי הזה עשוי גם להציע תובנה לשאלה הרבה יותר גדולה: כיצד יכולים החיים לסבול את התנאים הקיצוניים שנמצאו מעבר לכדור הארץ.
חוקרים מהמחלקה לביוכימיה (BC) במכון ההודי למדע (IISc), העובדים עם משתפי פעולה במעבדת המחקר הפיזיקלי (PRL) באחמדאבאד, גילו כי שמרים יכולים לשרוד מתחים סביבתיים הדומים לאלה על מאדים. הממצאים שלהם מצביעים על כך שאפילו צורות חיים פשוטות עשויות להיות עמידות יותר לתנאים מחוץ לכדור הארץ מכפי שהניחו בעבר.
הדמיית מאדים עם גלי הלם ואדמה רעילה
כדי לבדוק את הישרדות השמרים, צוות המחקר הכניס תאים חיים ללחץ פיזי וכימי עז. הניסויים כללו חשיפה לגלי הלם חזקים הדומים לאלו שנוצרו מפגיעות מטאוריטים על מאדים, וכן מלחי פרכלוראט, שהם תרכובות רעילות שידוע כי קיימות באדמת מאדים.
גלי ההלם נוצרו באמצעות צינור הלם בעוצמה גבוהה לאסטרוכימיה (HISTA) הממוקם במעבדה של Bhalamurugan Sivaraman ב-PRL. גלים אלו הגיעו למהירויות של עד 5.6 מאך. בנוסף, תאי שמרים טופלו ב-100 מ"מ נתרן פרכלורט, לבד או בשילוב עם חשיפה לגלי הלם.
התגברות על אתגרים ניסיוניים
הקמת הניסויים עוררה קשיים טכניים גדולים. לדברי החוקרים, חשיפת תאי שמרים חיים לגלי הלם בעוצמה זו מעולם לא נעשתה קודם לכן.
"אחד המכשולים הגדולים ביותר היה הקמת שפופרת HISTA כדי לחשוף תאי שמרים חיים לגלי הלם – משהו שלא נוסה בעבר – ולאחר מכן לשחזר שמרים עם מינימום זיהום לניסויים במורד הזרם", מסבירה המחברת הראשית ריה דאגה, עוזרת פרויקט במעבדה של Purusharth I Rajyaguru, פרופסור חבר ב-BC.
איך שמרים שרדו מתח קיצוני
למרות התנאים הקשים, תאי השמרים נשארו בחיים לאחר חשיפה לגלי הלם, מלחי פרכלוראט ואפילו שני גורמי הלחץ גם יחד. בעוד שהצמיחה שלהם האטה, שיעורי ההישרדות נותרו גבוהים.
החוקרים מאמינים שהחוסן הזה נובע מהיכולת של השמרים ליצור עיבוי ריבונוקלאופרוטאין (RNP). אלו הם מבנים זעירים ללא ממברנות שעוזרים לתאים להגן ולארגן מחדש את ה-mRNA בעת לחץ. חשיפה לגלי הלם גרמה לתאי שמרים ליצור שני סוגים של עיבוי RNP הידועים כגרגירי מתח וגופי P. כאשר נחשפו רק למלחי פרכלורט, התאים יצרו גופי P. זני שמרים חסרי יכולת ליצור מבנים אלה היו בעלי סיכוי נמוך בהרבה לשרוד.
סמנים ביולוגיים לחיים בתנאי חייזרים
הממצאים מצביעים על כך שעיבוי RNP יכול לשמש כסמנים ביולוגיים, או אינדיקטורים ביולוגיים, ללחץ תאי בסביבות מחוץ לכדור הארץ. זה מספק למדענים כלי פוטנציאלי לזיהוי איך החיים מגיבים לתנאים קיצוניים מעבר לכדור הארץ.
"מה שמייחד את העבודה הזו הוא השילוב של פיזיקת גלי הלם וביולוגיה כימית עם ביולוגיה של תאים מולקולריים כדי לבחון איך החיים יכולים להתמודד עם גורמי לחץ כאלה דמויי מאדים", אומר דגה.
השלכות על אסטרוביולוגיה וחקר החלל
המחקר מדגיש את שמרי האפייה כדגם מודל רב עוצמה למאמצי המחקר האסטרוביולוגיה ההולכים וגדלים של הודו. על ידי בחינת האופן שבו שמרים מארגנים מחדש את ה-RNA והחלבונים שלהם כשהם נחשפים ללחץ מכני וכימי, מדענים יכולים לקבל תובנה חשובה לגבי האופן שבו צורות חיים עשויות לשרוד על כוכבי לכת אחרים.
תובנות אלו עשויות לסייע גם בפיתוח מערכות ביולוגיות המיועדות לעמוד בסביבות קיצוניות בחלל.
"הופתענו לראות שמרים שורדים את תנאי הלחץ דמוי המאדים שבהם השתמשנו בניסויים שלנו", אומר Rajyaguru, המחבר המקביל של המחקר. "אנו מקווים שהמחקר הזה יעורר את המאמצים להביא שמרים על הסיפון בחקר החלל העתידי".
קישור לכתבת המקור – 2026-02-09 06:38:00
