Pod koniec 2010 r. NASA wywołała burzę w Internecie, gdy zwołała konferencję prasową w celu omówienia odkrycia astrobiologicznego, które wpłynęłoby na poszukiwanie życia pozaziemskiego. Ale dowody znaleziono na Ziemi; szczep bakterii w kalifornijskim jeziorze Mono, który miał arszenik w swojej strukturze genetycznej. Odkrycie sugerowało, że życie mogłoby się rozwijać bez pierwiastków, których NASA zwykle szuka, głównie węgla i fosforu. Ale teraz nowe badania podważają istnienie form życia opartych na arszeniku.
Artykuł z 2010 r. Zapowiadający życie na bazie arsenu: „Mikrob zjadający arsen może przedefiniować chemię życia”, został napisany przez zespół naukowców pod przewodnictwem Felisy Wolfe-Simon. Artykuł pojawił się w Nauka i obalił przyjęte od dawna założenie, że wszystkie żywe stworzenia potrzebują fosforu, a także innych pierwiastków, w tym węgla, wodoru i tlenu.
Jon fosforanowy odgrywa kilka istotnych funkcji w komórkach: utrzymuje strukturę DNA i RNA, łączy się z lipidami, tworząc błony komórkowe, i transportuje energię wewnątrz komórki przez cząsteczkę trifosforanu adenozyny (ATP). Znalezienie bakterii, która używa zwykle trującego arsenu zamiast fosforanu, wstrząsnęło wytycznymi, które ustrukturyzowały poszukiwanie NASA życia na innych światach.
Ale mikrobiolog Rosie Redfield nie zgodziła się z artykułem Wolfe-Simona i opublikowała swoje obawy jako uwagi techniczne w kolejnych wydaniach Nauka. Następnie przetestowała wyniki Wolfe-Simona. Kierowała zespołem naukowców z University of British Columbia w Vancouver i śledziła jej postępy online w imię otwartej nauki.
Redfield postępował zgodnie z procedurą Wolfe-Simona. Hodowała bakterie GFAJ-1, ten sam szczep znaleziony w jeziorze Mono, w roztworze arsenu z bardzo małą ilością fosforu. Następnie oczyściła DNA z komórek i wysłała materiał na Princeton University w New Jersey. Tam doktorant Marshall Louis Reaves podzielił DNA na frakcje o różnej gęstości za pomocą wirowania z chlorkiem cezu. Chlorek cezu, sól, tworzy gradient gęstości po zmieszaniu z wodą i umieszczeniu w wirówce. Wszelkie DNA w mieszaninie osiedli się w gradiencie w zależności od jego struktury. Reaves zbadał powstały gradient DNA za pomocą spektrometru masowego, aby zidentyfikować różne elementy przy każdej gęstości. W DNA nie znalazł śladu arszeniku.
Wyniki Redfield same w sobie nie są rozstrzygające; jeden eksperyment nie wystarczy, aby definitywnie obalić papier z życia arszeniku Wolfe-Simona. Niektórzy biochemicy chętnie kontynuują badania i chcą ustalić najniższy możliwy poziom arsenu, który metoda Redfielda mogłaby wykryć jako sposób na dokładne określenie, gdzie arsen z DNA GFAJ-1 kończy się na gradiencie chlorku cezu.
Wolfe-Simon również nie uważa wyników Redfield za rozstrzygające; wciąż szuka arsenu w bakterii. „Szukamy arsenianu w metabolitach, a także złożonego RNA i DNA i oczekujemy, że inni mogą robić to samo. Dzięki tym dodatkowym wysiłkom społeczności z pewnością dowiemy się znacznie więcej w przyszłym roku. ”
Redfield nie planuje jednak żadnych dalszych eksperymentów na poparcie swoich początkowych ustaleń. „Możemy powiedzieć, że w DNA nie ma w ogóle arsenu”, powiedziała. „Wykonaliśmy swoją część. To czysta demonstracja i nie widzę sensu poświęcać na to więcej czasu. ”
Jest mało prawdopodobne, aby naukowcy ostatecznie udowodnili lub obalili istnienie życia opartego na arszeniku w najbliższym czasie. Na razie NASA prawdopodobnie ograniczy poszukiwania życia pozaziemskiego do form zależnych od fosforu, o których wiemy, że istnieją.
Źródło: nature.com
