Loppuvuodesta 2010 NASA herätti Internetin surinaa kutsuessaan lehdistötilaisuuden keskustelemaan astrobiologisesta havainnosta, joka vaikuttaisi maan ulkopuolisen elämän etsimiseen. Mutta todisteet löydettiin maan päältä; bakteerikanta Kalifornian Monojärvellä, jonka geneettisessä rakenteessa oli arseenia. Löytö merkitsi, että elämä voi menestyä ilman elementtejä, joita NASA tyypillisesti etsii, pääasiassa hiiltä ja fosforia. Mutta nyt uusi tutkimus haastaa arseenipohjaisten elämämuotojen olemassaolon.
Vuoden 2010 asiakirja, jossa ilmoitettiin arseenipohjaisesta elämästä, "Arseenia syövä mikrobi voi määritellä uudelleen elämän kemiaa", kirjoitti tutkijaryhmä Felisa Wolfe-Simonin johdolla. Paperi ilmestyi tiede ja kumosi pitkäaikaisen oletuksen, jonka mukaan kaikki elävät esineet tarvitsevat fosforia toimiakseen, samoin kuin muut elementit, mukaan lukien hiili, vety ja happi.
Fosfaatti-ionilla on useita olennaisia tehtäviä soluissa: se ylläpitää DNA: n ja RNA: n rakennetta, yhdistyy lipidien kanssa solumembraanien muodostamiseksi ja kuljettaa energiaa solussa molekyylin adenosiinitrifosfaatin (ATP) läpi. Löytämällä bakteerit, jotka käyttävät normaalisti myrkyllistä arseenia fosfaatin sijasta, ravisteltiin ohjeita, jotka ovat NASA: n etsimässä elämää muissa maailmoissa.
Mutta mikrobiologi Rosie Redfield ei ollut samaa mieltä Wolfe-Simonin artikkelin kanssa ja julkaisi huolensa teknisinä kommentteina seuraavissa artikkeleissa: tiede. Sitten hän koetti Wolfe-Simonin tulokset. Hän johti tutkijaryhmää Britannian Columbian yliopistossa Vancouverissa ja seurasi hänen edistymistään verkossa avoimen tieteen nimissä.
Redfield noudatti Wolfe-Simonin menettelytapaa. Hän kasvatti GFAJ-1-bakteereja, samaa kantaa, jota löytyi Monojärvestä, arseeniliuoksessa, jossa oli hyvin pieni määrä fosforia. Sitten hän puhdisti DNA: n soluista ja lähetti materiaalin Princetonin yliopistoon New Jerseyssä. Siellä jatko-opiskelija Marshall Louis Reaves erotti DNA: n fraktioiksi, joiden tiheys oli vaihteleva, käyttämällä cesiumkloridin sentrifugointia. Cesiumkloridi, suola, muodostaa tiheysgradientin sekoitettuna veteen ja laittamalla sentrifugiin. Seoksen mikä tahansa DNA asettuu koko gradientin läpi sen rakenteesta riippuen. Reaves tutki tuloksena saatua DNA-gradienttia käyttämällä massaspektrometriä eri elementtien tunnistamiseksi jokaisessa tiheydessä. Hän ei löytänyt jälkiä arseenia DNA: sta.
Redfieldin tulokset eivät yksinään ole vakuuttavia; Yksi kokeilu ei riitä kumoamaan lopullisesti Wolfe-Simonin arseeni-elämän paperia. Jotkut biokemikaalit jatkavat innokkaasti tutkimusta ja haluavat selvittää matalimman mahdollisen arseenipitoisuuden, jonka Redfieldin menetelmä voisi havaita keinona määrittää tarkalleen missä GFAJ-1-DNA: n arseeni päätyy cesiumkloridigradientille.
Wolfe-Simon ei myöskään ota Redfieldin tuloksia vakuuttavina; hän etsii edelleen arseenia bakteerista. ”Etsimme arsenaattia metaboliiteista, samoin kuin koottua RNA: ta ja DNA: ta, ja odotamme, että muutkin tekevät samoin. Kaikilla tällä yhteisön lisäponnistetuksella tiedämme varmasti paljon enemmän ensi vuoteen mennessä. ”
Redfield ei kuitenkaan suunnittele jatkokokeita hänen alkuperäisten havaintojensa tueksi. "Voimme sanoa, että DNA: ssa ei ole ollenkaan arseenia", hän sanoi. ”Olemme tehneet oman osamme. Tämä on puhdas mielenosoitus, ja en näe mitään hyötyä viettää enää aikaa tähän. ”
On epätodennäköistä, että tutkijat todistavat lopullisesti tai kiistävät arseenipohjaisen elämän milloin tahansa pian. Toistaiseksi NASA rajoittaa todennäköisesti maapallon ulkopuolisen elämän etsinnän fosforista riippuvaisiin muotoihin, joita tiedämme olevan olemassa.
Lähde: nature.com
