Ekstremofile mogą pomóc w znalezieniu życia pozaziemskiego

Doskonale przystosowane mikroorganizmy żyjące w ekstremalnych środowiskach, od głębin morskich po szczyty gór, są znane jako ekstremofile. Naukowcy badając to jak udaje im się przetrwać w nieprzyjaznych warunkach, mogą lepiej poznać życie na Ziemi i to jak może ono wyglądać w kosmosie.

Naukowcy szczegółowo opisali metodę dokładniejszej identyfikacji ekstremofilów w oparciu o fragmenty białek zamiast całego materiału genetycznego. W badaniu zidentyfikowano dwie nowe odporne bakterie odkryte w wysoko położonych górskich jeziorach w Chile – środowiska przypominającego powierzchnię wczesnego Marsa. Badanie zostało opisane w czasopiśmie Journal of Proteome Research.

Jak tłumaczą naukowcy, mimo że ludzie unikają osiedlania się w ekstremalnie gorących, zimnych lub wysoko położonych obszarach, niektóre mikroorganizmy przystosowały się do życia w tak trudnych warunkach. Tego typu ekstremofile są interesujące dla astrobiologów, którzy poszukują życia na innych planetach.

Naukowcy wykorzystywali sekwencjonowanie pojedynczych genów do identyfikacji mikrobów żyjących na Ziemi na podstawie ich DNA. Jednak obecne metody nie są w stanie rozróżnić blisko spokrewnionych gatunków ekstremofilów. Ralf Moeller wraz z innymi badaczami zbadał, czy możliwa jest identyfikacja ekstremofili za pomocą ich sygnatury białkowej, a nie sekwencji genów.

Naukowcy przebadali próbki wody z pięciu wysoko położonych jezior andyjskich na wysokości ponad 4 kilometrów nad poziomem morza w chilijskim Altiplano. Z pozyskanych próbek wyhodowali 66 drobnoustrojów, a następnie określili, dzięki której z dwóch metod można lepiej rozpoznać mikroorganizmy. Pierwszą z nich było tradycyjne sekwencjonowanie genów – porównanie nukleotydu genu 16s rRNA (typowy gen do analizy opartej na sekwencji DNA) z każdej próbki z bazą danych w celu identyfikacji. Druga nowsza technika „proteinotypowania” analizowała fragmenty białek znane jako peptydy w celu uzyskania sygnatur peptydowych, które naukowcy wykorzystali do identyfikacji mikroorganizmów z baz danych.

Dzięki tym metodom naukowcy zidentyfikowali 63 z 66 mikroorganizmów obecnych w próbkach pobranych z chilijskich jezior. W przypadku trzech mikroorganizmów sekwencjonowanie genów się nie udało, ponieważ ich informacje genetyczne nie znajdowały się w dostępnej bazie danych, za pomocą metody „proteinotypowania” badacze zidentyfikowali dwa potencjalnie nowe ekstremofile.

Zadaniem naukowców, wyniki te sugerują, że „proteinotypowanie” może być lepszym rozwiązaniem do identyfikacji niezwykle wytrzymałych mikroorganizmów z małych próbek biologicznych. Badacze twierdzą, że profilowanie białek może pewnego dnia pomóc w poszukiwaniu i identyfikacji życia pozaziemskiego oraz lepszym badaniu bioróżnorodności na naszej planecie.

Emil Gołoś