Uma equipe de biólogos israelenses, franceses e suíços descobriram como uma estirpe do Halomonas bactéria conhecida como GFAJ-1 , consegue sobreviver em Califórnia Mono Lake apesar dos níveis de arsênico que matariam as coisas vivas a maioria dos outros, de acordo com um novo relatório na revista Nature, devido às diferenças no ângulo de ligação iónica entre proteínas nas bactérias e arseniato quando comparada com o fosfato, o que resulta em fraca ligação com o arseniato e uma preferência para o fosfato.
O fósforo é um dos seis elementos químicos que têm sido pensado para ser essencial para toda a vida na Terra . Os outros são o carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre. Cadeias de fósforo são os blocos de construção da espinha dorsal do ADN e suas ligações químicas, particularmente em uma molécula conhecida como o trifosfato de adenosina, o principal meio pelo qual a energia biológica criaturas loja.
Uma bactéria de arsénio-comer oferecendo esperança de viver a vida em mundos alienígenas foi anunciada por cientistas da NASA, em janeiro de 2010. Conforme relatado em seguida, na revista Science, uma equipe liderada por Felisa Wolfe-Simon da Astrobiologia da NASA Institute , em Menlo Park, Califórnia, que vem realizando pesquisas no Lago Mono na Califórnia há anos e levou a experiência, tinha descoberto uma vida "alienígena -forma "na Terra: bactérias que substituíram um alicerce fundamental no DNA - fósforo - com arsênico.
"Biological dependência sobre os seis elementos carbono principal nutriente, hidrogénio, azoto, oxigénio, enxofre, fósforo e é complementada por um conjunto seleccionado de outros elementos, geralmente de metal (loid) s presentes em quantidades tão pequenas que servem funções celulares críticas, tais como a enzima co-fatores. Há muitos casos destes oligoelementos substituindo um pelo outro ", relatou o estudo da NASA."No entanto, não há relatos anteriores de substituições para qualquer um dos seis principais elementos essenciais para a vida. Aqui apresentamos evidência de que arsênico pode substituir fósforo nas biomoléculas de uma bactéria naturaly-ocorrência."
A nova pesquisa essencialmente contadores a 2010 NASA apoiado constatação de que a bactéria Mono Lake foi capaz de substituir o fósforo em seu DNA com arsênico, tornando-se a única forma conhecida de vida capaz sobreviver sem a elements.To seis básica descobrir como GFAJ-1 é capaz de sobreviver em um ambiente tão tóxico, a equipa de investigação estudou quatro tipos de bactérias, incluindo GFAJ-1, especificamente focando em fosfato de ligação das bactérias proteínas.
Dois dos tipos de bactérias eram resistentes à arseniato (uma combinação de oxigénio e de arsénio), enquanto que os outros dois eram sensíveis a ela. Todas as quatro bactérias foram colocadas em recipientes com quantidades idênticas de fosfato, mas diferentes quantidades de arsénio, e deixada em repouso durante um dia inteiro. Os pesquisadores queriam ver como as bactérias foram adepto de diferenciar entre os dois.Todos os cinco tipos de amostras foram, então, examinados para ver quanto o arsênico conseguiu ligar-se às proteínas: os pesquisadores descobriram que todos os cinco mostraram uma preferência para a ligação com fosfato. Uma bactéria em particular, GFAJ-1, mostrada uma preferência 4.500 vezes.
Para entender melhor por que as proteínas ligadas mais facilmente para o fosfato, relatórios Natureza que a equipe tomou um olhar mais atento e descobriu que formas diferentes de o fosfato e arsenato íons criou uma diferença nos ângulos de ligação com as proteínas. Os ângulos de fosfato estão mais próximas dos óptimos de 180 graus que o arsenato, o que lhes permite ligar mais facilmente. Tendência GFAJ-1 para deixar o fosfato de, ao mesmo tempo manter o arsénio para fora, é explicado.
Os cientistas escreveram que tinha formado uma bactéria retirado do fundo do Mono Lake, Califórnia, para comer e crescer em uma dieta de arsénio, em lugar de fósforo - um dos seis elementos considerados essenciais para a vida - abrindo a possibilidade de que os organismos podem existir em outras partes do universo (ou mesmo aqui na Terra), usando poderes alienígenas desconhecidos bioquímicos * Embora a natureza tenha sido capaz de projetar substitutos para alguns dos outros elementos que existem em quantidades vestigiais para fins específicos -., como o ferro para transportar o oxigênio - até agora, o reivindicações da NASA lago Mono, não houve nenhum substituto para os seis elementos básicos.
Os cientistas da Nasa disseram que os resultados, se confirmados, aumenta drasticamente a nossa compreensão de que a vida poderia ser e onde poderia ser. * Em janeiro de 2011, Felisa Wolfe-Simon disse ao New York Times : "Este é um micróbio que resolveu o problema de como viver de uma maneira diferente. "Esta história não é sobre arsênio ou Mono Lake, acrescentou, mas de" rachar a porta e descobrir que o que achamos que são constantes fixas de vida não são. "
Arsênico fica bem abaixo do fósforo na tabela periódica dos elementos e compartilha muitas de suas propriedades químicas, uma proximidade química é o que torna tóxico, Wolfe-Simon disse, "permitindo que ele deslize facilmente em máquinas de uma célula onde então gengivas as coisas, como o óleo de ruim em um motor de carro. "
Em um trabalho anterior no The International Journal of Astrobiology, Felisa Wolfe-Simon e Ariel Anbar e Paul Davies, ambos da Universidade Estadual do Arizona, previu a existência de formas de arsênio amantes da vida.
De acordo com o artigo em Science, uma bactéria conhecida como tensão GFAJ-1 da família de Halomonadaceae Gammaproteobacteria, provou a crescer melhor do que os micróbios do lago, embora não sem alterações do seu desenvolvimento normal. As células cultivadas em arsénio veio de cerca de 60 por cento maior do que as células cultivadas com fósforo, juntamente com grandes espaços vazios internos.
Ao classificar o arsénio, com radioactividade, os pesquisadores da NASA Astrobiology concluiu que os átomos de arsénio tomara posição no ADN do micróbio, bem como em outras moléculas dentro dela. Ele foi inconclusivo, no entanto, que não havia arsénio na espinha dorsal do ADN de trabalho.
Os novos estudos, também publicados na Science, descobriram que a bactéria se, de facto, crescer nas condições descritas no estudo de 2010, mas, quando a quantidade de fósforo foi ainda mais reduzido do que em experiências com Wolfe-Simon, GFAJ-1 crescem veio a um parar. Universidade de Columbia biólogo britânico Rosemary Redfield escreve no novo estudo, não há sinais de arsênico poderia ser encontrado no DNA GFAJ-1.
Outros estudos de acompanhamento concluiu que o arsênico amorosa extremeophile não precisam de fósforo para crescer, mas quantidades minúsculas de chocante ele. Wolfe-Simon, agora com o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley , fica por suas descobertas de acordo com a National Geographic. O novo estudo, segundo ela, mostra apenas que o arsênico não aparece no DNA, não que nunca o organismo usa.
O Galaxy Diário via The New York Times , National Geographic , Natureza, PhysOrg , e da Ciência
Crédito da imagem: http://thelivingmoon.com/43ancients/02files/Earth_Images_17_Mono_Lake.html
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