Az „arzénalapúnak” vélt baktériumok valójában a foszfort kedvelik
– Azok a baktériumok, amelyek arról híresedtek el, hogy amerikai kutatók feltételezése szerint foszfor helyett arzénon élnek, valójában 4500-szor jobban kedvelik a foszfort – állapították meg az izraeli Weizmann Tudományos Intézet biológusai.
A Nature tudományos folyóiratban ismertetett tanulmányban annak a GFAJ-1 jelű baktérium életfolyamatait vizsgálták, amely a Mono nevű, sós vizű kaliforniai tó üledékében is megél, ahol egyébként szinte minden más életforma elpusztul.
Annak idején, egy 2010 decemberében tartott sajtókonferencián Felisa Wolfe-Simon, az amerikai űrkutatási ügynökség, a NASA asztrobiológiai intézetének kutatója azt közölte, hogy a GFAJ-1 arzenát formájában arzént épít be foszfor helyett a DNS-ébe. Bár az eredetileg is kétkedéssel fogadott bejelentést az arzénalapú életről a későbbiekben megcáfolták, a tévedés hátterében lévő okokat több kutatócsoport is vizsgálta azóta.
Most közzétett eredményei szerint Dan Tawfik és Mikael Elias csoportjával arra jutott, hogy a GFAJ-1 baktériumnak van egy különleges „szűrőrendszere”, amelynek a segítségével képes sejtjein kívül tartani a mérgező arzenátot. Az ezt lehetővé tévő fehérje igen specifikus a GFAJ-1-ben, nem szívesen kötődik az egy arzén és négy oxigén atomból álló arzenátionhoz, annak ellenére sem, hogy az kémiailag nagyon hasonlít az egy foszfor és négy oxigén atomból álló foszfátionhoz.
A bakteriális fehérje és az arzenát, illetve a foszfát kapcsolódásának vizsgálatakor kiderült, hogy a jelenség kulcsa egyetlen kémiai kötésben rejlik, amely a foszfát esetében sokkal stabilabb kapcsolatot tesz lehetővé, mint az arzenátéban.
A vizsgált – különböző baktériumokból származó – fehérjék a foszfátnál ötszázszor több arzenátot tartalmazó oldatból is inkább az életfolyamataikhoz szükséges foszfátot kötötték meg. A GFAJ-1-ből származó fehérje azonban ennél is erőteljesebben vonzódott a foszfátokhoz: 4500-szoros arzenáttöbbletnél is a foszfáthoz kötődött inkább, mint a halálos arzenáthoz.
„Mindez éppen azt mutatja, hogy ez a baktérium úgy fejlődött ki, hogy képes legyen kivonni a foszfátot csaknem bármilyen körülmények között” – idézte a kutatók magyarázatát a Nature.com.
(www.nature.com/news/arsenic-life-bacterium-prefers-phosphorus-after-all-1.11520)
