Vida Extrema - Bacterias con Arsénico en su ADN, una excepción en la Química de la Vida Terrestre

Vida Extrema - Bacterias con Arsénico en su ADN, una excepción en la Química de la Vida Terrestre



Imagen: Fotografía del lago Mono, en California, donde habitan los microorganismos capaces de aprovechar el arsénico como sustituto del fósforo en su ADN y otros componentes celulares | Vía NASA

La NASA lo tiene ahora más claro, la vida fuera de nuestro planeta puede ser muy diferente de la que tenemos aquí y como prueba de esta afirmación se nos presentan estos microorganismos que acaban de revolucionar el concepto de Vida Terrestre.

Los seis elementos químicos que forman la base de todos los animales terrestres son los siguientes, oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Los microorganismos del lago Mono son una excepción, la primera que se descubre en relación a la química de la Vida Terrestre.

Los investigadores han encontrado una cepa bacteriana, la GFAJ-1, que ha demostrado ser capaz de sustituir en sus moléculas, incluido el ADN, uno de los seis ingredientes fundamentales, el fósforo, por arsénico. Algo que, según los científicos, constituye una prueba clara de que la vida puede desarrollarse de formas muy distintas a las que conocemos.

El fósforo es un componente básico de las moléculas que transportan energía en todas las células. El arsénico, que es químicamente similar al fósforo, es venenoso para la mayoría de las formas de vida terrestres.

Los microorganismos de la cepa GFAJ-1 son miembros de un grupo común de bacterias, el Gammaproteobacteria.

Los resultados de esta investigación se han publicado recientemente en la revista Science en un artículo titulado A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. La autora principal de este artículo, Felisa Wolfe-Simon, del Instituto de Astrobiología de la NASA en Menlo Park, California, junto a algunos otros de los firmantes, como Ariel Anbar y Paul Davies, estaban explorando la posibilidad de que existieran "formas alternativas" de vida. "La vida como la conocemos -explica Anbar- requiere unos elementos químicos concretos y excluye otros. Pero son esas las únicas opciones? Cómo de diferente puede ser la vida?" Wolfe-Simon y sus colegas ya intuían que el arsénico podría haber sustituido al fósforo (el elemento contiguo en la tabla periódica) en las formas de vida más primitivas de nuestro planeta. De hecho, el arsénico tiene propiedades químicas muy similares a las del fósforo, aunque su gran toxicidad no permite su uso a la inmensa mayoría de los seres vivos.

El equipo optó por explorar el Lago Mono, debido a su composición química inusual, especialmente su alta salinidad, alcalinidad alta, y los altos niveles de arsénico. Esta química es en parte un resultado del aislamiento del lago Mono de sus fuentes de agua dulce desde hace 50 años. Wolfe-Simon especulaba con la posibilidad de que alguna clase de bacteria hubiera conseguido adaptarse al uso del arsénico. Una idea muy criticada, ya que los compuestos de este elemento (arseniatos) son mucho más inestables que los fosfatos en presencia de agua, una dificultad que ninguna célula viva sería capaz de manejar.

Wolfe-Simon tomó muestra de barro del lago Mono y cultivar los microorganismos obtenidos en soluciones cada vez más ricas en arseniatos. La investigadora no añadió fosfatos a su caldo de cultivo en ningún momento. Al contrario, fue transfiriendo periódicamente las bacterias a soluciones cada vez más ricas en compuestos de arsénico, para reducir paulatinamente cualquier concentración natural de fosfatos que pudieran contener sus muestras. De forma que las bacterias, si querían sobrevivir, se verían obligadas a utilizar el arsénico del cultivo y por fin los resultados confirmaron sus sospechas. Las bacterias habían incorporado el arsénico, en sustitución del fósforo, en sus ácidos nucleicos, en sus lípidos, en sus proteínas... El análisis del ADN de las bacterias no dejaba lugar a dudas: contenía arsénico. Paul Davies explica que "este organismo tiene una doble capacidad. Puede crecer tanto con fósforo como con arsénico, lo que lo convierte en algo muy peculiar". Para este investigador, el nuevo organismo "tiene el potencial para inaugurar toda una nueva rama de estudios en microbiología".

Fuente:

NASA
ABC

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