Arktický nezmar
Seznamte se s kandidátem na kolonizaci Marsu

Odolná bakterie dokáže přežít v arktickém jezeře šestkrát slanějším než mořská voda. Její enzymy jsou schopny pracovat i za velmi nízkých teplot. Přežila by v sezónních proudech vody na Marsu? A co pod ledem Europy?

Ve středeční krátké zprávě o geologických výzkumech vozítka Curiosity jsem psal, že na povrchu Marsu neexistuje voda v tekutém skupenství. Nemusí to být úplně pravda. Podle pozorování ze sondy Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) by tam nějaká přece jen být mohla, ačkoliv to není jisté. MRO zaznamenala sezónní změny na povrchu planety, které by mohly být proudy vody. Dají se pozorovat okolo rovníku, kde v teplých obdobích panují teploty mezi minus třiadvaceti a plus sedmadvaceti stupni Celsia. Pokud by šlo opravdu o vodu, musela by být hodně slaná.

Jedině tak by se mohla na povrchu Rudé planety vyskytovat v tekuté formě. Mohlo by v ní přežít něco živého? Život v extrémně slaných vodách je náročný. Stejné je to i s životem ve velkém mrazu. Na naší vlastní planetě ale žije mikrob, který podobné podmínky zvládá.

Jmenuje Halorubrum lacusprofundi a přežívá v antarktickém jezeře Deep Lake na Rossově ostrově. Jezero je hluboké asi šestatřicet metrů. Jeho teplota se pohybuje mezi minus osmnácti a plus dvanácti. Voda v něm je zhruba šestkrát slanější než mořská. Pokud byste chtěli vytvořit stejně slaný roztok pomocí chloridu sodného, museli byste jí do jednoho litru nasypat asi dvě stě gramů. Na polévkovou lžíci se vejde zhruba třicet dva gramů soli, takže by to bylo šest a čtvrt lžíce.

Pružné bílkoviny

Skupina vědců, vedená americkým mikrobiologem Shiladityou DasSarmou z Marylandské univerzity, se důkladně podívala na proteinovou výbavu Halorubra. Výsledky zveřejnili hned ve dvou časopisech PLoS ONE a BMC biotechnology. Mikrob spadá do skupiny archeí, vedle nás eukaryot a bakterií jedné ze tří hlavních linií života. Archea vypadají jako bakterie a byla za ně i do sedmdesátých let minulého století považována. Časem ale vyšlo najevo, že mají jiného společného předka. V některých rysech jsou podobnější nám než bakteriím.

Nají DNA namotanou na bílkovinovém lešení, takzvaných histonech. Víc jako my ji i přepisují do RNA a vůbec s ní podobně manipulují. Archea byla původně považována za obyvatele extrémních prostředí. Dnes už se je ale povedlo najít téměř všude.

Vědci napřed srovnali genom Halorubra lacusprofundi s jeho žijícími příbuznými z mírnějších podmínek. Zjistili, že bílkoviny arktického mikroba obsahují nápadně víc kousků s negativním nábojem. Podle jejich vysvětlení mají pak pružnější strukturu, což jim umožňuje fungovat v mrazu.

Pod ledem Europy

Kromě analýzy všech proteinů se vědcům podařilo i izolovat z bakterie enzym beta-galaktosidázu. Slouží ke štěpení molekuly laktózy na dvě menší. V laboratoři změřili jeho chemické parametry. Samotný enzym mimo prostředí buňky byl schopen pracovat v teplotním rozpětí od minus čtyř do šedesáti stupňů Celsia. To je za prvé fascinující a za druhé to z enzymu dělá kandidáta na průmyslové využití. Klima, v němž je Halorubrum lacusprofundi schopno přežít, se velmi blíží prostředí, jaké by mohlo panovat ve vodních proudech na povrchu dnešního Marsu.

Nikdo neví, jestli by v něm vydržela. Má k tomu ale blízko. To však není všechno. Ve sluneční soustavě možné existují podobné podmínky ještě na Jupiterově měsíci Europě. Europa má poloměr asi 0,24 poloměru Země. Její povrch je pokryt ledem. Spekuluje se, že by pod ním mohla být i kapalná voda. Studium potvor jako je Halorubrum lacusprofundi by mohlo napovědět, jestli by pod ledem Europy mohlo být i živo.