вторник, 21 декември 2010 г.

В крайна сметка, има ли живот на арсенова основа, или не?

bgnauka.com
Авторите на сензационното съобщение за възможността за развитие на живот и ДНК на основата на арсен вместо на фосфор съобщиха подробности от работата си, за да се защитят от сериозната критична вълна, която се надигна срещу тях. Авторите канят колегите си да повторят опита им, за да се потвърди.

Откакто списание Science публикува сензационната си статия
http://www.sciencemag.org/content/early/2010/12/01/science.1197258.abstract?sid=2cc7caec-8485-46e3-9109-93dbf463c97d за бактерията, която може да заменя фосфорът в ДНК с арсен, историята се разви доста драматично. Откритието, ако е вярно, е фундаментално за биологията и изобщо за историята на науката и би имало евентуални световни ефекти. Авторът Фелиса Волф – Саймън от Института по астробиология на НАСА (Felisa Wolfe-Simon, NASA Astrobiology Institute) http://www.ironlisa.com/ и Роналд Оремленд от Геологическата служба на САЩ http://sofia.usgs.gov/people/oremland.html (Ronald S. Oremland, U.S. Geological Survey) публично отговарят на критиката. Science публикува отговорите им в интернет, подчертавайки, че засега те не са официална публикация, тъй като още не са рецензирани. Очакват се официални коментари през първите месеци на 2011 г.

Учените култивираха в лабораторията си бактерията GFAJ-1, извлечена от водите на езерото Моно в Калифорния. Хранителната среда не е съдържала фосфати, но към нея са добавяни постепенно увеличаващи се концентрации на арсенати и бактерията успешно е израснала в такава среда. Анализът чрез методите да радиоактивното белязване и на рентгеновата спектрография показва, че арсенът се съдържа в клетките и че под формата на арсенат се е включил в молекулата на ДНК вместо фосфор.

Възраженията срещу съобщението са много и в основата си стъпват на тезата, че съединенията на арсена са нестабилни и следователно не биха могли да се включват в ДНК, т.е. батерията не би могла да расте без фосфати. Основните въпроси са три, но авторите отговарят и на трите:

1.Изчистена ли е ДНК чрез гелова електрофореза, за да се изчистят всичко останали молекули?

Отговорът е, че всички манипулации с ДНК са правени точно по протокол и с необходимото очистване. Радиоактивно белязан арсенат е използван за да се докаже, че марката се е свързала с ДНК/РНК фракцията. Чрез спектрометрия е показано, че атом на арсена химически е свързан с въглерода, а не се намира в разтвора във вид на йон. Дължината на химическите връзки показва, че арсенът е включен в структурата на ДНК във вид на арсенат, аналогично на фосфора във вид на фосфат.

2. ДНК с арсен във водна среда би трябвало да се разпадне на части?

Отговорът е, че по начало нискомолекулярните съединения на арсена са по-малко стабилни, при хидролиза, отколкото аналогичните фосфорни, но с увеличаването на въглеродната верига устойчивостта им расте. Затова може да се допусне, че свързаните с биополимери арсенати ще са по-устойчиви към хидролиза, още повече в ДНК, заради нейната двойноспирална структура.

3. Възможно ли е в хранителната среда да се е съдържало малко, но достатъчно количество фосфор за живота на бактерията?

Отговорът е, че маскималното остатъчно съдържание на фосфор е било около 3 μM (три микромола). Направен е контролен експеримент, който показва, че ако в средата не се добавят арсенати, бактерията не живее при такава микроконцентрация на фосфати. Съдържанието на фосфор вътре в клетката не е достатъчно за да покрие потребностите й.

Авторите са готови да сътрудничат с останалите учени и да им предоставят материалите си. По-рано в Туитър Фелиса Фолф-Саймън изказа негативното си отношение към PR – акцията на НАСА, която предизвика очаквания за откриване на извънземен живот, казвайки, че не контролира цялата НАСА, а отговаря за научната си дейност.
Дискусията продължава.

Няма коментари:

Публикуване на коментар