Πέμπτη, 2 Δεκεμβρίου 2010

Η N.A.S.A. ανακάλυψε ζωή που αναπτύχθηκε από το τοξικό χημικό Αρσενικό / N.A.S.A. Discovers Life Built With Toxic Chemical Arsenic



Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες της N.A.S.A. ανακάλυψαν στην λίμνη Mono της Καλιφόρνια των Η.Π.Α., το GFAJ-1, ένα βακτήριο που καταφέρνει να συντηρείται καταναλώνοντας αρσενικό.

Οι επιστήμονες της N.A.S.A. πραγματοποίησαν στην συνέχεια πειράματα στο εργαστήριο με το βακτήριο και προς έκπληξη τους διαπίστωσαν ότι το βακτήριο κατάφερε να ενσωματώσει το αρσενικό μέσα στο DNA του.

Μέχρι σήμερα γνωρίζαμε ότι για να αναπτυχθεί μια μορφή ζωής στην Γη πρέπει απαραιτήτως να περιέχει έξι βασικά συστατικά (άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φώσφορο και θείο) και δεν είχε εντοπισθεί καμία μορφή ζωής που να ερχόταν σε αντίθεση με αυτό τον "χρυσό κανόνα" της βιοχημείας.

Οι επιστήμονες και ειδικά οι αστροβιολόγοι που αναζητούν την ζωή έξω από την Γη υποστήριζαν εδώ και καιρό ότι οι εξωγήινες μορφές ζωής είναι πολύ πιθανό να βασίζονται σε άλλους κανόνες βιοχημείας. Για παράδειγμα, έχουν διατυπώσει την άποψη ότι μπορεί να έχουν αναπτυχθεί στο διάστημα μορφές ζωής που αντί για νερό να βασίζουν την ύπαρξη τους σε άλλα στοιχεία που αφθονούν στο δικό τους περιβάλλον όπως η αμμωνία.

Η ανακάλυψη του βακτηρίου έρχεται να επιβεβαιώσει τους αστροβιολόγους και να στηρίξει την άποψη τους ότι η ζωή μπορεί να υποστηρίζεται και σε άλλους κόσμους έχοντας προσαρμοστεί στα τοπικά περιβάλλοντα. Σύμφωνα με ειδικούς, η ύπαρξη του βακτηρίου εκτός των άλλων δημιουργεί νέα δεδομένα για τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αναπτύχθηκε και εξελίχθηκε η ζωή στην Γη.


English version
N.A.S.A.-funded astrobiology research has changed the fundamental knowledge about what comprises all known life on Earth.

Researchers conducting tests in the harsh environment of Mono Lake in California, U.S.A. have discovered the first known microorganism on Earth able to thrive and reproduce using the toxic chemical arsenic. The microorganism substitutes arsenic for phosphorus in its cell components.

"The definition of life has just expanded", said Ed Weiler, N.A.S.A.'s associate administrator for the Science Mission Directorate at the agency's Headquarters in Washington. "As we pursue our efforts to seek signs of life in the solar system, we have to think more broadly, more diversely and consider life as we do not know it".

This finding of an alternative biochemistry makeup will alter biology textbooks and expand the scope of the search for life beyond Earth. The research is published in this week's edition of Science Express.

Carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus and sulfur are the six basic building blocks of all known forms of life on Earth. Phosphorus is part of the chemical backbone of DNA and RNA, the structures that carry genetic instructions for life, and is considered an essential element for all living cells.

Phosphorus is a central component of the energy-carrying molecule in all cells (adenosine triphosphate) and also the phospholipids that form all cell membranes. Arsenic, which is chemically similar to phosphorus, is poisonous for most life on Earth. Arsenic disrupts metabolic pathways because chemically it behaves similarly to phosphate.

"We know that some microbes can breathe arsenic, but what we've found is a microbe doing something new -- building parts of itself out of arsenic", said Felisa Wolfe-Simon, a N.A.S.A. Astrobiology Research Fellow in residence at the U.S. Geological Survey in Menlo Park, California, and the research team's lead scientist. "If something here on Earth can do something so unexpected, what else can life do that we haven't seen yet?"

The newly discovered microbe, strain GFAJ-1, is a member of a common group of bacteria, the Gammaproteobacteria. In the laboratory, the researchers successfully grew microbes from the lake on a diet that was very lean on phosphorus, but included generous helpings of arsenic. When researchers removed the phosphorus and replaced it with arsenic the microbes continued to grow. Subsequent analyses indicated that the arsenic was being used to produce the building blocks of new GFAJ-1 cells.

The key issue the researchers investigated was when the microbe was grown on arsenic did the arsenic actually became incorporated into the organisms' vital biochemical machinery, such as DNA, proteins and the cell membranes. A variety of sophisticated laboratory techniques was used to determine where the arsenic was incorporated.

The team chose to explore Mono Lake because of its unusual chemistry, especially its high salinity, high alkalinity, and high levels of arsenic. This chemistry is in part a result of Mono Lake's isolation from its sources of fresh water for 50 years.

The results of this study will inform ongoing research in many areas, including the study of Earth's evolution, organic chemistry, biogeochemical cycles, disease mitigation and Earth system research. These findings also will open up new frontiers in microbiology and other areas of research.


"The idea of alternative biochemistries for life is common in science fiction", said Carl Pilcher, director of the N.A.S.A. Astrobiology Institute at the agency's Ames Research Center in Moffett Field, California. "Until now a life form using arsenic as a building block was only theoretical, but now we know such life exists in Mono Lake".

For more information about the finding and a complete list of researchers, visit:
http://astrobiology.nasa.gov


Πηγή / Source: N.A.S.A.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Subscribe to updates