Los investigadores descubren que el arsénico mortal vive y respira en los organismos

Este hallazgo de una composición bioquímica alternativa va a alterar los libros de texto de biología y ampliar el alcance de la búsqueda de vida fuera de la Tierra.

En la sede de la NASA, Washington, DC - Publicado: 02 de diciembre 2010

Imagen de GFAJ-1 cultivadas sobre el arsénico. Foto por cortesía Ciencia / AAAS la investigación en astrobiología financiado por la NASA ha cambiado el conocimiento fundamental acerca de lo que comprende toda la vida conocida en la Tierra. Los investigadores la realización de pruebas en el duro ambiente del lago Mono en California han descubierto el primer microorganismo conocido en la Tierra capaz de prosperar y reproducirse utilizando el arsénico de sustancias químicas tóxicas. Los suplentes microorganismo arsénico para el fósforo en los componentes de su célula. "La definición de la vida acaba de ampliar," dijo Ed Weiler, administrador asociado de la NASA para el Directorio de Misiones Científicas en la sede de la agencia en Washington, DC "Mientras tratamos de conseguir nuestros esfuerzos a buscar señales de vida en el sistema solar, tenemos que pensar de manera más amplia, más diversa y considerar la vida como no lo saben. " Este hallazgo de una composición bioquímica alternativa va a alterar los libros de texto de biología y ampliar el alcance de la búsqueda de vida fuera de la Tierra. De carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre son los seis elementos básicos de todas las formas de vida conocidas en la Tierra. El fósforo es parte de la estructura básica del ADN y ARN, las estructuras que transportan instrucciones genéticas para la vida, y se considera un elemento esencial para todas las células vivas. El fósforo es un componente central de la molécula que transporta energía en todas las células (trifosfato de adenosina) y los fosfolípidos que forman todas las membranas celulares. El arsénico, que es químicamente similar al fósforo, es venenosa para la mayoría de la vida en la Tierra. El arsénico altera las vías metabólicas, porque químicamente se comporta de manera similar al fosfato. "Sabemos que algunos microbios pueden respirar arsénico, pero lo que he encontrado es un microbio hacer algo nuevo - la construcción de partes de sí mismo fuera de arsénico", dijo Felisa Wolfe-Simon, un Astrobiología de la NASA Research Fellow en residencia en el Servicio Geológico de EE.UU. en Menlo Park, California, y científico principal del equipo de investigación. "Si hay algo que aquí en la Tierra puede hacer algo tan inesperado, ¿qué más puede hacer la vida que no hemos visto todavía?" El microbio descubierto recientemente, la cepa GFAJ-1, es un miembro de un grupo común de bacterias, el Gammaproteobacteria. En el laboratorio, los investigadores lograron creció microbios del lago en una dieta que era muy delgado en el fósforo, pero incluye porciones generosas de arsénico. Cuando los investigadores quitaron el fósforo y lo reemplazó con el arsénico, los microbios seguido creciendo. los análisis posteriores indicaron que el arsénico era utilizado para producir los bloques de construcción de nuevas GFAJ-1 en las células. La cuestión clave de los investigadores investigaron fue cuando el microorganismo se cultiva en el arsénico, el arsénico se en realidad se incorporó en la maquinaria de los organismos bioquímicos vitales, como el ADN, las proteínas y las membranas celulares. El grupo utilizó una variedad de sofisticadas técnicas de laboratorio para determinar que el arsénico se incorporó. El equipo optó por explorar el Lago Mono, debido a su composición química inusual, especialmente su alta salinidad, alcalinidad alta, y los altos niveles de arsénico. Esta química es en parte un resultado del aislamiento del lago Mono desde sus fuentes de agua dulce durante 50 años. Los resultados de este estudio se informará a la investigación en curso en muchas áreas, incluyendo el estudio de la evolución de la Tierra, la química orgánica, los ciclos biogeoquímicos, la mitigación de la enfermedad y la investigación del sistema terrestre. Estos resultados también se abrirán nuevas fronteras de la microbiología y otras áreas de investigación. "La idea de bioquímicas alternativas para la vida es común en la ciencia ficción", dijo Carl Pilcher, director del Instituto de Astrobiología de la NASA en el Centro Ames de la agencia de Investigación en Moffett Field, California. "Hasta ahora, una forma de vida con arsénico como un bloque de construcción es solo teórico, pero ahora sabemos que la vida como existe en el Lago Mono.