ยีสต์ อาจคือกุญแจสำคัญ! นักวิทยาศาสตร์พบกลไกการเอาชีวิตรอดสุดทึ่งในสภาวะสุดขั้วแบบดาวอังคาร
การค้นพบครั้งใหม่ช่วยขยับความหวังในการตามหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารให้ใกล้ความจริงมากขึ้น เมื่อผลการวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่า "ยีสต์" มีกลไกพิเศษในการสร้างกลุ่มก้อนโปรตีนเพื่อปกป้องพันธุกรรมของตนเองจากการถูกทำลาย ทำให้สามารถทนทานต่อแรงกระแทกมหาศาลและสารเคมีกัดกร่อนรุนแรงที่พบบนดาวเคราะห์สีแดงได้อย่างน่าอัศจรรย์
ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดย ปุรุษารถะ ไอ. ราชยะคุรุ (Purusharth I. Rajyaguru) และคณะ ได้ทำการทดลองเพื่อหาคำตอบว่าสิ่งมีชีวิตจะสามารถทานทนต่ออุปสรรคอันโหดร้ายบนดาวอังคารได้อย่างไร โดยเฉพาะความท้าทายหลักสองประการ คือคลื่นกระแทก (Shock waves) ที่เกิดจากการพุ่งชนของอุกกาบาต และการมีอยู่ของสารเพอร์คลอเรต (Perchlorates) ในดิน ซึ่งเป็นเกลือที่มีฤทธิ์ออกซิไดซ์สูงและทำลายโครงสร้างของเซลล์ได้โดยตรง ทีมวิจัยจึงเลือกใช้ ยีสต์ชนิด Saccharomyces cerevisiae ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบทางชีววิทยามาทดสอบในห้องปฏิบัติการเพื่อจำลองสถานการณ์ดังกล่าว
ในการทดลองที่จัดขึ้นเมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ. 2568 ทีมวิจัยได้ใช้ท่อแรงดันสูงเพื่อสร้างคลื่นกระแทกจำลองที่มีความเร็วสูงถึง 5.6 แมค (ซึ่งเร็วกว่าเสียงหลายเท่า) เข้าใส่เซลล์ยีสต์ พร้อมทั้งให้พวกมันสัมผัสกับสารละลายโซเดียมเพอร์คลอเรตที่มีความเข้มข้นใกล้เคียงกับที่พบในดินบนดาวอังคาร ผลปรากฏว่ายีสต์ยังคงรอดชีวิตมาได้แม้จะมีการเติบโตที่ช้าลง โดยกลไกสำคัญที่ทำให้มันรอดตายคือการสร้างสิ่งที่เรียกว่า "ไรโบนิวคลีโอโปรตีนคอนเดนเสท" (Ribonucleoprotein (RNP) condensates) ซึ่งเป็นกลุ่มก้อนของอาร์เอ็นเอและโปรตีนที่รวมตัวกันทำหน้าที่เหมือนเกราะป้องกันโมเลกุลพันธุกรรมที่เปราะบางภายในเซลล์
กลุ่มก้อนโปรตีนเหล่านี้มีสองรูปแบบหลักคือ "สเตรสแกรนูล" (Stress granules) และ "พี-บอดี" (P-bodies) ซึ่งจะก่อตัวขึ้นทันทีเมื่อเซลล์เผชิญกับสภาวะตึงเครียด และจะสลายตัวไปเมื่อสภาพแวดล้อมกลับมาปลอดภัยอีกครั้ง ข้อมูลจากการวิเคราะห์ทรานสคริปโทม (Transcriptome analysis) ยืนยันว่า ยีสต์ตัวที่ไม่สามารถสร้างกลุ่มก้อนป้องกันนี้ได้จะตายทันทีเมื่อเจอกับสภาพแวดล้อมแบบดาวอังคาร แสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในเซลล์เช่นนี้เป็นกลยุทธ์สำคัญที่อาจช่วยให้สิ่งมีชีวิตต่างดาวหรือแม้แต่จุลินทรีย์จากโลกสามารถอยู่รอดในอวกาศได้
การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ให้คำตอบเกี่ยวกับขีดจำกัดของชีวิตในระบบสุริยะ แต่ยังเป็นก้าวสำคัญสำหรับการวางแผนส่งสิ่งมีชีวิตไปพร้อมกับภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคต ความรู้ที่ได้จากการศึกษายีสต์จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจลึกซึ้งขึ้นว่า ปริภูมิ-เวลาและสภาพแวดล้อมนอกโลกส่งผลต่อการทำงานของเซลล์อย่างไร และอาจนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อปกป้องนักบินอวกาศจากการแผ่รังสีและสภาวะสุดขั้วอื่นๆ ในระหว่างการเดินทางไกลไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นต่อไป
ข้อมูลอ้างอิง: Sci Tech Daily
- Could Life Survive on Mars? Yeast Offers a Surprising Answer