Najnowsze badania naukowców z Johns Hopkins University, wspierane przez narzędzie AI Google AlphaFold, rzucają nowe światło na to, jak życie może przetrwać w najbardziej ekstremalnych warunkach na Ziemi, takich jak dno rowu Mariańskiego. Używając sztucznej inteligencji, badacze odkryli, że białka mikroorganizmu Thermus thermophilus wykazują zdolność do adaptacji w warunkach ekstremalnego ciśnienia, co mogłoby pomóc w zrozumieniu potencjalnych form życia na innych planetach.
Badanie mikroorganizmu ekstremalnego
Thermus thermophilus to mikroorganizm, znany ze swojej odporności na wysokie temperatury, który często występuje w gorących źródłach i wulkanicznych kominach oceanicznych. Jednak w tym badaniu naukowcy skupili się na jego zdolności przetrwania w warunkach ogromnego ciśnienia, symulując warunki panujące w najgłębszych częściach oceanu – w rowie Mariańskim. W tych warunkach ciśnienie jest tak wysokie, że większość organizmów nie byłaby w stanie przeżyć.
Przeprowadzone badania wykazały, że około 60% białek tego mikroorganizmu jest w stanie wytrzymać ciśnienie bez zniekształceń, co wynika z elastyczności ich struktury. Białka te mają dodatkowe przestrzenie między swoimi atomami, co pozwala im kompresować się, nie tracąc funkcji biologicznych.
Rola sztucznej inteligencji
Kluczową rolę w tych odkryciach odegrało narzędzie AI o nazwie AlphaFold, opracowane przez Google. Jest to narzędzie predykcji struktur białkowych, które umożliwiło badaczom szybkie modelowanie ponad 2,500 białek mikroorganizmu. Normalnie proces ten trwałby dekady, lecz dzięki sztucznej inteligencji udało się to zrealizować znacznie szybciej.
AI pomogła zidentyfikować, które białka mają strukturę zdolną do wytrzymywania skrajnych warunków, co było istotnym krokiem w zrozumieniu adaptacji organizmów do ekstremalnych środowisk.
Znaczenie odkryć
Badania te mają znaczące implikacje nie tylko dla biologii, ale także dla astrobiologii. Zdaniem naukowców, mechanizmy adaptacyjne, które pozwalają organizmom przetrwać pod ogromnym ciśnieniem na Ziemi, mogą być podobne do tych, które pozwalają żyć organizmom w innych ekstremalnych środowiskach, na przykład na innych planetach czy księżycach, gdzie głęboko pod powierzchnią mogą istnieć oceany. To odkrycie zbliża nas do lepszego zrozumienia, jak może wyglądać życie pozaziemskie.
Przyszłe badania
Zespół badaczy planuje kontynuować badania nad innymi organizmami, które również przystosowały się do życia w ekstremalnych warunkach, takich jak głębokie oceany. Zebrane informacje mogą także pomóc w innych dziedzinach, takich jak odkrywanie nowych białek odpornych na stres, co może mieć zastosowanie w medycynie i biotechnologii.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji, jak w przypadku AlphaFold, pokazuje ogromny potencjał nowych technologii w przyspieszaniu badań naukowych. Odkrycia dotyczące Thermus thermophilus otwierają drzwi do dalszych badań nad życiem w ekstremalnych warunkach oraz poszukiwań form życia poza Ziemią.
