Життя на інших планетах можливе: науковці виявили бактерії з ДНК з миш’яку

DNA arsenic Астробіології виявили в солоному озері у Каліфорнії бактерії, які здатні використовувати отруйний миш’як замість фосфору, ” вбудовуючи ” його навіть в молекули ДНК, це відкриття може привести до перегляду самих понять “життя” і “живе” і розширити поле для пошуків позаземного життя. Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Science, передає РИА “Новости”.

Життя всіх живих істот на Землі- від бактерій і вірусів до людини- залежить від шести хімічних елементів : кисню, вуглецю, водню, азоту, фосфору і сірки. Інші елементи, зокрема метали, присутні в живих організмах у слідових кількостях, хоча можуть грати критично важливу роль.

Біологи іноді стикаються з тим, що елементи другого ряду ” підміняють ” один одного. Так, наприклад, у деяких молюсків роль переносника кисню в крові грає не залізо, а мідь. Проте раніше вченим не було відомо випадків, коли відбувалася б заміна одного з шести головних елементів- вони є основою життя, з них складаються всі органічні молекули, зокрема білки, ліпіди, молекули ДНК і РНК.

Автори дослідження, Феліса Вольф- Саймон з астробіологічного підрозділи NASA і її колеги, вперше представили докази того, що один з цих ключових елементів- фосфор- може замінюватися миш’яком принаймні у одного виду бактерій, виявлених ними в солоному озері на сході Каліфорнії.

Фосфор у формі фосфатів (солей фосфорної кислоти) утворює основу ниток молекул ДНК і РНК, а також входить до складу ” палива” для живих організмів- аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ).

Миш’як знаходиться точно під фосфором в таблиці Менделєєва і дуже схожий на нього за своїми фізико-хімічними властивостями. Саме ця схожість зумовлює його токсичність- організм не може відрізнити миш’як від фосфору і ” пропускає ” його в процеси обміну речовин.

Вольф- Саймон і її колеги вивчали мешканців каліфорнійського озера Моно, вода якого відрізняється високим вмістом лугів і солей, в тому числі високою концентрацією солей миш’яку.

Дослідники вирощували мікроорганізми, знайдені в донних відкладеннях цього озера в спеціально підготовленому середовищі, в якій були всі необхідні поживні речовини, але повністю був відсутній фосфор. Крім того, вчені постійно ” переселяли ” бактерії в середу зі все більш високою концентрацією миш’яку, щоб змусити їх використовувати його замість фосфору.

Автори дослідження вважали, що незабаром всі мікроорганізми в цьому середовищі загинуть. Однак через деякий час вони виявили в експериментальному середовищі цілком життєздатні організми.

Дослідження цієї бактерії з сімейства Halomonadaceae, що отримала позначення GFAJ- 1, за допомогою методів мас- спектрометрії показало, що миш’як замінив фосфор в ДНК та інших життєво важливих молекулах.

Таким чином вперше вдалося виявити живий організм, в якому відбулася заміна однієї з вважалися абсолютно незамінних ” цеглинок ” життя, що значно розширює рамки ” дозволеного” для живих істот.

” Миш’якові ” бактерії будуть добре себе почувати на Титані

Виявлені вченими бактерії, у складі яких роль фосфору грає миш’як, можуть непогано відчувати себе на холодних околицях Сонячної системи, наприклад, на супутниках Сатурна або Юпітера, вважає почесний член Фонду прикладної молекулярної еволюції (США), що фінансує роботи в області біохімії Стівен Беннер.

Коментуючи ці результати, Беннер зазначив, що миш’як за своїми хімічними властивостями багато в чому схожий з фосфором, проте вбудовуючись в структуру ДНК і РНК, він виявляється ” слабкою ланкою”. Утворювані їм хімічні зв’язки легко розриваються за рахунок підвищеної реакційної здатності атома миш’яку.

” У той же самий час підвищена і реакційна здатність миш’яку, негативно впливає на стабільність біологічних молекул при кімнатній температурі, може виявитися корисною в тому випадку, якщо біологічна молекула має виконувати свої функції при низьких температурах, таких наприклад, як на супутнику Сатурна Титані “,- сказав Беннер, виступаючи на прес-конференції в штаб-квартирі NASA.

” Ідея альтернативної біохімії для життя є загальновідомою в науковій фантастиці. досі життєві форми, що використовують миш’як як будівельного матеріалу були тільки теоретичною конструкцією, однак тепер ми знаємо, що такі форми життя існують “,- зазначив, коментуючи дослідження, Карл Пилчер (Carl Pilcher) директор Інституту астробіології NASA.

Як зазначила астробіолог NASA

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.