På slutten av 2010 satte NASA internett summende da det ringte en pressekonferanse for å diskutere et astrobiologisk funn som ville påvirke søket etter utenomjordisk liv. Men bevisene ble funnet på jorden; en bakteriestamme i Californias innsjø Mono som hadde arsen i dens genetiske struktur. Funnet antydet at livet kunne trives uten elementene som NASA vanligvis ser etter, hovedsakelig karbon og fosfor. Men nå utfordrer en ny studie eksistensen av arsenbaserte livsformer.
2010-papiret som kunngjorde arsenbasert liv, "Arsenikspisende mikrobe kan omdefinere livets kjemi," ble skrevet av et team av forskere ledet av Felisa Wolfe-Simon. Avisen dukket opp i Vitenskap og tilbakeviste den langvarige antakelsen om at alle levende ting trenger fosfor for å fungere, så vel som andre elementer, inkludert karbon, hydrogen og oksygen.
Fosfationet spiller flere viktige roller i celler: det opprettholder strukturen til DNA og RNA, det kombineres med lipider for å lage cellemembraner, og det transporterer energi i cellen gjennom molekylet adenosintrifosfat (ATP). Å finne en bakterie som bruker normalt giftig arsen i stedet for fosfat, rystet opp retningslinjene som har strukturert NASAs søken etter liv i andre verdener.
Men mikrobiolog Rosie Redfield var ikke enig i Wolfe-Simons artikkel og publiserte bekymringene sine som tekniske kommentarer i påfølgende utgaver av Vitenskap. Deretter satte hun Wolfe-Simons resultater på prøve. Hun ledet et team av forskere ved University of British Columbia i Vancouver og sporet fremgangen sin online i navnet åpen vitenskap.
Redfield fulgte Wolfe-Simons prosedyre. Hun dyrket GFAJ-1-bakterier, den samme stammen som ble funnet i Mono-sjøen, i en løsning av arsen med en veldig liten mengde fosfor. Hun renset deretter DNA fra cellene og sendte materialet til Princeton University i New Jersey. Der separerte doktorgradsstudent Marshall Louis Reaves DNAet i fraksjoner med varierende tetthet ved bruk av cesiumkloridsentrifugering. Cesiumklorid, et salt, skaper en tetthetsgradient når den blandes med vann og settes i en sentrifuge. Eventuelt DNA i blandingen vil sette seg gjennom hele gradienten avhengig av dens struktur. Reaves studerte den resulterende DNA-gradienten ved hjelp av et massespektrometer for å identifisere de forskjellige elementene ved hver tetthet. Han fant ingen spor av arsen i DNAet.
Redfields resultater er ikke av seg selv avgjørende; ett eksperiment er ikke nok til å motbevise Wolfe-Simons arsenikk-livspapir definitivt. Noen biokjemikere er ivrige etter å fortsette forskningen og ønsker å finne ut det laveste mulige arsenivået som Redfields metode kan oppdage som en måte å bestemme nøyaktig hvor arsen fra GFAJ-1 DNA havner på en cesiumkloridgradient.
Wolfe-Simon tar heller ikke resultatene fra Redfield som avgjørende; hun leter fortsatt etter arsen i bakterien. "Vi leter etter arsenat i metabolittene, så vel som det sammensatte RNA og DNA, og forventer at andre kan gjøre det samme. Med all denne ekstra innsatsen fra samfunnet, skal vi absolutt vite mye mer innen neste år. ”
Redfield planlegger imidlertid ikke noen oppfølgingseksperimenter som støtter de første funnene hennes. "Det vi kan si er at det ikke er arsen i DNA i det hele tatt," sa hun. "Vi har gjort vår del. Dette er en ren demonstrasjon, og jeg ser ikke noe poeng i å bruke mer tid på dette. ”
Det er lite sannsynlig at forskere vil bevise eller motbevise eksistensen av arsenbasert liv når som helst. Foreløpig vil NASA sannsynligvis begrense søket etter utenomjordisk liv til fosforavhengige former som vi vet eksisterer.
Kilde: nature.com
