Czechia













 Arzénoví mikrobi z jezera Mono
Je možné aby fungovala DNA s konstrukcí zahrnující atomy arzénu? Objev mikrobů kmene GFAJ-1 z extrémního kalifornského jezera Mono naznačuje, že možná ano.

 

Zvětšit obrázek
Mimozemská scenérie jezera Mono.

Jak trefně postřehli Alois a Vilém Mrštíkové při sepisování kultovního dramatu Maryša, arzén opravdu není příliš zdravý, alespoň ve větším množství. Například arzenik, čili ve vodě dobře rozpustný oxid arzenitý, kromě terorizované Maryši od pradávna používají lovci a profesionální traviči jako spolehlivý jed. V posledních dnech se kupodivu právě arzén připletl k halasně propagovanému objevu astrobiologického výzkumu NASA.

 

   
 GFAJ-1 na fosforu.
Kredit: USGS/NASA.
Kmen GFAJ-1 v prostředí s arzénem.
Kredit: USGS/NASA.
 

 

 

Zvětšit obrázek
Felisa Wolfe-Simon sbírá vzorky na břehu jezera Mono. Kredit: Henry Bortman.

Lidé z NASA vyvolali mediální hurikán ohlášením mimořádné a zcela tajuplné tiskové konference na čtvrtek 2. prosince, aby ve 20 hodin našeho času sdělili světu zásadní objev týkající se hledání mimozemského života. Ve stejné době měl být odtajněn i článek na toto téma v prestižním Science. V blogosféře se okamžitě vyrojily divoké spekulace, jejichž jediným vodítkem byl seznam odborníků, kteří se měli zúčastnit zmíněné tiskové konference.

Zvětšit obrázek
Pro Osel.cz komentoval Mandor - http://www.mandor.sk/cms/

Zásadní poprask přitom způsobil přední americký blogger Jason Kottke, který na blogu kottke.org uvažoval nad seznamem účastníků tiskovky následujícím způsobem: 1. Pamela Conrad se zabývá geologií Marsu a možnostmi pro život na jeho povrchu. 2. Felisa Wolfe-Simon je specialistkou na fotosyntézu využívající arzén. 3. Steve Benner je členem týmu Jet Propulsion Laboratory pro výzkum astrobiologie Saturnova měsíce Titan. 4. James Elser má co do činění s astrobiologickým programem NASA „Follow the Elements“, který se soustředí na chemii prostředí, v nichž vznikají nové organismy. Když se to všechno spojí dohromady, tak (podle Kottkeho) NASA odhalila stopy činnosti mikroorganismů na Titanu. Nějakou chvíli to vypadalo, že jsme snad konečně přistihli mimozemšťany, ale pak bohužel nadšenou blogosféru zchladili lidé, kteří se dostali k utajovanému článku ve Science. Žádní mimozemšťané ještě nejsou na pořadu dne a NASA podle všeho jenom vypustila přefouklý balónek mediálního rozruchu.

 

I když jsme zatím nenašli život na Titanu, jde i tak o velmi zajímavý objev týkající se arzénu a mikroorganismů, který sice zaujme odborníky, ale jinak ho asi ocení jen málokdo normální. Jeho protagonistou je kmen mikroorganismů GFAJ-1, který objevila a posléze i úspěšně pěstovala Felisa Wolfe-Simon. Našla ho ve vzorcích sedimentů z pobřeží divukrásného kalifornského jezera Mono Lake, rozkládajícího se v těsném sousedství Yosemite National Park u hranic s Nevadou. Jezero Mono, které podle geologů vzniklo při gigantickém sopečném výbuchu přezdívaném „Long Valley Eruption“ před 760 tisíci lety, je stále vulkanicky aktivní a dost extrémní i pro otrlé mikroorganismy. Má velmi slanou vodu, která je několikrát slanější, než průměrný oceán a také je hodně alkalické s pH kolem 10. Snovou atmosféru jezera podtrhují mimozemské věže z jezerních karbonátů, díky nimž je Mono slavné po celém světě. Je více než jasné, že v takových kulisách musí žít něco mimořádného, kromě kmene GFAJ-1 ještě třeba endemické žábronožky Artemia monica, v angličtině známé jako Mono Lake brine shrimp.

 

   
 Pracovní výlet k Mono Lake.
Kredit: Henry Bortman.
 Jezero Mono z družice Landsat 7.
Kredit: NASA, Wikimedia Commons.


Zvětšit obrázek
Dvojvlákno DNA - konce příček dvojic nukleotidů po obou stranách spojuje řetězec fosfátu a deoxyribózy (monosacharid). U bakterie GFAJ-1 je fosfát nahrazen arzeničnanem. (PO43-→AsO43-)
Kredit: U.S. National Library of Medicine

Co je na kmeni GFAJ-1 tak zvláštní? Dokáže žít v prostředí s extrémním obsahem jinak poměrně vzácného arzénu a dokonce arzén podle všeho široce využívá ve svém metabolismu. Jezero Mono je přitom jedním z míst s nejvyšším obsahem přírodního arzénu na světě. Není to zase tak zvláštní, protože vysoký obsah arzénu toleruje spousta různých mikroorganismů. Ale mikrobi kmene GFAJ-1 jsou ještě o dost dále a arzénem nahrazují nedostatkový fosfor, dokonce i při syntéze DNA, jejíž kostru obvykle vytvářejí molekuly deoxyribózy a fosfátu. Pohled na Mendělejevovu periodickou tabulku prvků prozradí, že to není až takové šílenství, protože arzén (As) s atomovým číslem 33 sídlí přímo pod fosforem (P) a tudíž je mu v mnohém podobný.


Rozhodně není pravda, že by NASA našla nově vzniklý život nebo něco podobného, jak se snaží tvářit mnohá média a vlastně i samotná NASA. Nebude nutné přepisovat definici života. Pokud nejde o žertovnou kontaminaci vzorků, tak sekvence genu pro 16S ribozomální RNA dokládá, že GFAJ-1 ve skutečnosti patří hluboko dovnitř linie gamaproteobakterií, do skupiny Halomonadaceae. Takže jsou to vlastně úplně normální bakterie s poněkud svérázným životním stylem, který provozují velmi důsledně. Halomonády jako takové milují hodně slanou vodu a jejich blízkými příbuznými jsou endosymbionti bizarních mořských kroužkovců kostižerek (Osedax) z linie Oceanospirillales. Těžko říct, jestli objev GFAJ-1 znamená, že někde může fungovat život na bázi arzénu místo fosforu, protože arzénový metabolismus těchto mikrobů je očividně druhotný a bez „fosforových“ organizmů by nikdy nevznikl. Na druhou stranu, každá motivace ke hledání mimozemského života je dobrá a pokud GFAJ-1 stačí NASA k velkému štěstí, tak se tedy radujme s nimi.

 


Video: Záznam z tiskové besedy NASA




Prameny: NASA News 18.11. 2010, Wikipedia (GFAJ-1, Gammaproteobacteria).


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:03.12.2010 v 03:20

Vytisknout článek               Poslat článek emailem

Související články:

První umělá DNA     Autor: Josef Pazdera

Nepřirozená umělá DNA má 12 písmen místo obvyklých čtyř     Autor: Josef Pazdera

Umělá DNA dokáže počítat     Autor: Josef Pazdera

Umělé molekuly podobné DNA se replikují bez cizí pomoci     Autor: Josef Pazdera


Diskuze:

Ze dna na den - Gold Jiří
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 166 Kč
cena: 141 Kč
Ze dna na den
Gold Jiří
Oto Otépka
sponzor








Vypsat celou diskuzi
Nadpis: Tazatel: Datum: Reakcí:
odkaz

Vojtěch Hudzieczek

12.12.2010 v 12:32

0

Zobrazit odpovědi
arzen nad fosfor

Vlado Leksa

06.12.2010 v 15:25

0

Zobrazit odpovědi
Přírodní mikrob?

Jaroslav Petr

04.12.2010 v 07:05

4

Zobrazit odpovědi
Ve chvíli kdy dojde

Tomáš Bartoň

03.12.2010 v 14:52

0

Zobrazit odpovědi
To snad neni tak podstatne...

Ivan Kmínek

03.12.2010 v 14:26

0

Zobrazit odpovědi
Nepravdepodobnots nove vznikleho extraterrezivota

Dominica Dicosmo

03.12.2010 v 13:25

0

Zobrazit odpovědi
Díky za článek

Hesiodor Hesiodor

03.12.2010 v 04:46

0

Zobrazit odpovědi
Pro vstup do diskuse je třeba být přihlášen
Email: Heslo:
Nový účet nebo zaslání zapomenutého hesla je možno vyřídit zde