2010 végén a NASA zümmögött az interneten, amikor sajtótájékoztatót hívott egy asztrobiológiai megállapítás megvitatására, amely befolyásolhatja a földön kívüli élet kutatását. De a bizonyítékokat a Földön találták; egy olyan baktériumtörzs a kaliforniai Mono-tóban, amelynek genetikai felépítésében arzén volt. A felfedezés azt sugallta, hogy az élet virágozhat a NASA által általában keresett elemek nélkül, elsősorban szén és foszfor szempontjából. Most azonban egy új tanulmány vitatja az arzén-alapú életformák létezését.
Az arzén alapú életet bejelentő, „Az arzén-étkezési mikrobák újradefiniálhatják az élet kémiai tulajdonságait” című, 2010. évi cikk tudósok csoportja írta, Felisa Wolfe-Simon vezetésével. Megjelent a papír Tudomány és megcáfolta a régóta fennálló feltételezést, miszerint minden élőlénynek foszforra van szüksége a működéséhez, valamint egyéb elemekhez, beleértve a szén, a hidrogén és az oxigént.
A foszfát-ion számos alapvető szerepet játszik a sejtekben: fenntartja a DNS és az RNS szerkezetét, kombinálódik a lipidekkel a sejtmembránok előállításához, és energiát szállít a sejtben az adenozin-trifoszfát (ATP) molekulán keresztül. Azoknak a baktériumoknak a megtalálása, amelyek a foszfát helyett általában mérgező arzént használnak, megrázta azokat az irányelveket, amelyek a NASA más világok életének kutatását strukturálta.
Rosie Redfield mikrobiológus azonban nem értett egyet Wolfe-Simon cikkel, és aggodalmait technikai megjegyzésként tette közzé a Tudomány. Aztán tesztelte Wolfe-Simon eredményeit. Vezetett egy tudóscsoportot a Vancouveri Brit Columbia Egyetemen, és a nyílt tudomány nevében online nyomon követte az előrelépést.
Redfield követte Wolfe-Simon eljárását. GFAJ-1 baktériumokat, ugyanazt a törzset, amely a Mono-tónál található, tenyésztette arzén oldatában, nagyon kevés foszforral. Ezután megtisztította a DNS-t a sejtekből, és az anyagot eljuttatta a New Jersey-i Princeton University-be. Ott, Marshall Louis Reaves végzős hallgató cézium-klorid centrifugálással elválasztotta a DNS-t különböző sűrűségű frakciókba. A cézium-klorid, egy só, vízzel keverve és centrifugába helyezve sűrűséggradienst hoz létre. A keverékben lévő bármely DNS a szerkezetétől függően az egész gradiensben leülepedik. A Reaves a kapott DNS-gradienst tömegspektrométer segítségével tanulmányozta, hogy azonosítsa a különböző elemeket minden sűrűségnél. Nem talált arzénnyomot a DNS-ben.
A Redfield eredményei önmagában nem meggyőzőek; egy kísérlet nem elég ahhoz, hogy véglegesen megcáfoljuk Wolfe-Simon arzén-élet papírját. Egyes biokémikusok lelkesen akarják folytatni a kutatást, és meg akarják találni a lehető legalacsonyabb arzénszintet, amelyet a Redfield módszerével kimutatni lehetne annak módja, hogy pontosan meghatározzák, hol a GFAJ-1 DNS-ből származó arzén a cézium-klorid gradiensen végződik.
Wolfe-Simon szintén nem veszi a Redfield eredményeit meggyőzőnek; még mindig arzént keres a baktériumban. „Arzenátot keresünk a metabolitokban, valamint az összeállított RNS-ben és DNS-ben, és elvárjuk, hogy mások is ugyanezt tegyék. A közösség által tett további erőfeszítésekkel minden bizonnyal sokkal többet tudunk jövőre. ”
Redfield azonban nem tervez nyomon követési kísérleteket az eredeti megállapításainak alátámasztására. "Azt mondhatjuk, hogy egyáltalán nincs arzén a DNS-ben" - mondta. „Megtettük a részünket. Ez tiszta demonstráció, és nem látom értelmet, hogy több időt töltsek erre. ”
Nem valószínű, hogy a tudósok hamarosan meggyőzően bizonyítják vagy megcáfolják az arzén alapú életet. Egyelőre a NASA valószínűleg a földönkívüli élet keresését csak az általunk ismert foszfor-függő formákra korlátozza.
Forrás: nature.com
