GFAJ-1
| GFAJ-1 | |
|---|---|
 | |
| Clasificare științifică | |
| Domeniu | Prokaryota |
| Regatul | Bacterii |
| Phylum | Proteobacterii |
| Familie | Halomonadaceae |
GFAJ-1 este o bacterie extremofilă în formă de tijă , din familia Halomonadaceae și din clasa Gamma Proteobacteria , care s-ar putea hrăni folosind un element de obicei toxic, la concentrații mari, cum ar fi arsenul .
Cercetarea ar confirma ipoteza de lungă durată că viața pe alte planete ar putea avea o compoziție chimică și, mai general, o biochimie radical diferită de cum o cunoaștem pe planeta Pământ .
Descoperire și caracteristici singulare
Organismul a fost descoperit de Felisa Wolfe-Simon , un astrobiolog NASA al agenției United States Geological Survey din Menlo Park , California. [1]
Organismul a fost izolat din 2009 în sedimente colectate chiar de Felisa Wolfe-Simon și colegii ei de-a lungul malului lacului Mono , California. Lacul este hipersalin și foarte alcalin . Ea are , de asemenea , una dintre cele mai mari concentrații (200 μ M în medie) de natural arsenic din lume. Descoperirea a fost larg mediatizată pe 2 decembrie 2010 .
Multe bacterii Halomonas , al căror gen aparține GFAJ-1, conform rezultatelor secvențierii subunității 16S a ARNr și plasării ulterioare în arborele filogenetic , sunt cunoscute că pot tolera niveluri ridicate de arsenic, dar GFAJ-1 este capabil să reface. În condiții de deficit de fosfor , această bacterie este capabilă să încorporeze arsenic în ADN - ul său și să continue să crească. Prin introducerea arsenului radioactiv în timpul creșterii unora dintre microbi, Wolfe-Simon a dovedit că aproximativ o zecime din arsenicul absorbit a ajuns în acizii lor nucleici .
Cu alte cuvinte, experimentul lui Wolfe-Simon a subliniat că bacteria GFAJ-1 poate înlocui fosforul cu arsenic în ADN-ul său.
Considerații chimice
Arsenicul poate înlocui chimic fosforul deoarece ambii aparțin aceluiași grup din tabelul periodic al elementelor ( grupul azot , grupul 15 sau al cincilea grup A , în noua nomenclatură), ceea ce înseamnă că au comportamente chimice comparabile. Apartenența la același grup înseamnă a avea aceeași configurație electronică a stratului de valență (cel mai exterior), rezultă că aceste elemente au o chimie de bază similară. Acestea sunt, de exemplu, aceleași considerații care se fac atunci când facem ipoteza unei exobiologii bazate pe siliciu în loc de carbon (ambele aparținând grupei a patra A ).
Pentru a determina distribuția intracelulară a arsenicului organismului GFAJ-1 crescut într-un mediu cu fosfor scăzut (pentru a maximiza absorbția și includerea arsenului) s-a folosit ca marker un izotop radioactiv de arsenic (sub formă de arsenat ). Caracterizarea distribuției a dat următoarele rezultate: 10% din arsenicul radioactiv a fost încorporat în acizii nucleici ai bacteriei, 75% a fost în fracția proteică și restul în fracția lipidică . Pentru extracție, fenolul a fost utilizat ca solvent, ceea ce a dus la prezența altor specii chimice (strict nonproteice) în „fracția proteică”.
Critici
Mai mulți cercetători, inclusiv microbiologul Rosemary Redfield de la Universitatea British Columbia ( British Columbia , Canada ), au criticat modul în care a fost realizat experimentul. Cercetătorii critică Wolfe-Simon și NASA pentru că nu au efectuat anumite proceduri pentru a „purifica” bacteriile și pentru a asigura absența contaminării. [2]
În ianuarie 2012, grupul de cercetători condus de Redfield a publicat date care, explică omul de știință, constituie o „respingere clară” a faptului că ADN-ul bacteriei conține arsen. [3] [4]
În iunie 2012, două lucrări independente publicate în Science arată că GFAJ-1 are nevoie și de cantități mici de fosfor pentru a se dezvolta și nu este capabil să-l înlocuiască cu arsen. [5] [6] [7]
Notă
- ^ articol apărut pe site-ul ziarului La Repubblica .
- ^ Bacteria „Et”, furtună asupra NASA „Nu sunt străine de arsenic” , pe repubblica.it .
- ^ Erika Check Hayden, Viața în arsen? Probabil că nu , în Science , 25 ianuarie 2012. Adus pe 27 ianuarie 2012 .
- ^(EN) Erika Check Hayden, Study challenge existence of arsenic-based life , în Nature News , 20 ianuarie 2012, DOI : 10.1038 / nature.2012.9861 . Adus pe 27 ianuarie 2012 .
- ^ Bacteria extraterestră care trăiește numai pe arsen nu există , în La Repubblica , 9 iulie 2012. Adus pe 9 iulie 2012 .
- ^(EN) TJ Erb, P. Kiefer, B. Hattendorf, D. Gunther și JA Vorholt, GFAJ-1 este un organism rezistent la arsenat, dependent de fosfat , în Science, 2012, DOI : 10.1126 / science.1218455 .
- ^(EN) ML Reaves, S. Sinha, JD Rabinowitz, Kruglyak L. și RJ Redfield, Absence of Arsenate Detectable in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells , in Science, 2012, DOI : 10.1126 / science.1219861 , arXiv : 1201.6643v2 .
Bibliografie
- Felisa Wolfe-Simon și colab., O bacterie care poate crește folosind arsenic în loc de fosfor , în Știință , 2010, DOI : 10.1126 / science.1197258 .
- Elizabeth Pennisi, Ce otravă? Bacteria folosește arsenul pentru a construi ADN și alte molecule , în Știință , vol. 330, nr. 6009, 2010, p. 1302, DOI : 10.1126 / science.330.6009.1302 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre GFAJ-1 -
Wikispecies conține informații despre GFAJ-1
linkuri externe
- Bacterie care se hraneste cu arsenic descoperit, pe corriere.it, Corsera.it, 02 decembrie 2010.
- NASA își „adoptă” extraterestrul. Este o bacterie, trăiește din arsen , pe repubblica.it .
- ( RO ) Cercetarea finanțată de NASA descoperă viața construită cu substanțe chimice toxice NASA 2 decembrie 2010.
- (EN) Prospera pe arsen Henry Bortman, Revista Astrobiologie 2 decembrie 2010.
- ( EN ) Microbul consumator de arsen poate redefini chimia vieții în Nature News din 2 decembrie 2010.
- (EN) Bacteriile care consumă arsenic deschid noi posibilități pentru viața străină în Space.com
- ( EN ) Bacteriile iubitoare de arsen pot ajuta la vânarea vieții extraterestre în BBC News din 2 decembrie 2010.
- ( EN ) Primele specii de bacterii observate că folosesc coloana vertebrală a ADN-ului dus de arsen Yun Xie în Ars technica.
- ( RO ) Site-ul web Felisa Wolfe-Simon , la ironlisa.com .
