GFAJ-1

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
GFAJ-1
Збільшені клітини бактерії GFAJ-1, що ростуть в середовищі з арсеном (миш'яком). (J. Switzer Blum)
Збільшені клітини бактерії GFAJ-1, що ростуть в середовищі з арсеном (миш'яком). (J. Switzer Blum)
Біологічна класифікація
Царство: Бактерії (Bacteria)
Тип: Протеобактерії
Клас: Гамма-протеобактерії
Ряд: Oceanospirillales
Родина: Halomonadaceae
Посилання
Commons-logo.svg Вікісховище: GFAJ-1
US-NLM-NCBI-Logo.svg NCBI: 1118153

GFAJ-1 — паличкоподібна бактерія екстремофіл, що належить до сімейства Halomonadaceae. Як стверджувалося в одній публікації[1] 2010 року, GFAJ-1 за відсутності фосфору здатна замінити його арсеном (миш'яком) в молекулах своїх протеїнів, ліпідів та метаболітів, таких як ATP, а також в молекулах своїх ДНК та РНК.[2][3]

Її відкриття суттєво збільшило увагу до давно відомої ідеї, що позаземне життя могло б мати зовсім іншу хімічну будову, коли порівнювати його з більшістю відомих життєвих форм на Землі[3][4]. Одразу ж після цієї публікації інші мікробіологи та біохіміки висловили сумнів у справедлиовості цього твердження. Незалежні дослідження, опубліковані 2012 року не виявили Арсену в ДНК GFAJ-1, спростували це твердження й показали, що GFAJ-1 є просто стійким до Арсену фосфорозалежним організмом[5][6][7][8].

Відкриття[ред.ред. код]

Вапнякові утворення вздовж побережжя озера Моно, що розташоване в штаті Каліфорнія


GFAJ-1 бактерії були відкриті й культивовані геобіологом Фелісою Вольф-Саймон (англ. Felisa Wolfe-Simon), яка працює астробіологом в НАСА в інституті Геологічного Огляду США, що розташований в парку Менло, Каліфорнія.[9] Ці бактерії було ізольовано й розпочато їх культивацію у 2009 р. з осадкових порід, які вона та її колеги зібрали на побережжі озера Моно в штаті Каліфорнія, США.[4] Вода цього озера є досить насиченою солями різних хімічних елементів та лугами. Воно також має найвищу у світі природню концентрацію арсену (200 μM).[1] Зазначене відкриття набуло широкого розголосу 2 грудня 2010.[2] На дереві життя, згідно з результатами аналізу послідовності 16S рРНК, паличкоподібна GFAJ-1 розташована серед інших бактерій, що «полюбляють» середовища з високою коннцентрацією солей, в межах роду Halomonas сімейства Halomonadaceae.[1] Цей рід бактерій відомий тим, що вони «полюбляють» середовище з високим вмістом арсену та мають схильність вбирати (поглинати) його своїми клітинами.[1]

Збільшені клітини бактерії GFAJ-1, що ростуть в середовищі з фосфором. (J. Switzer Blum)

Спростування[ред.ред. код]

У січні 2012 року колектив дослідників на чолі з Розі Редфілд з Університету Британської Колумбії проаналізува ДНК GFAJ-1, використовуючи метод мас-спектроскопії на основі рідинної хроматографії і не виявив Арсену. Редфілд назвала це "переконливим спростуванням" твердження оригінальної роботи[10]. Просте пояснення росту GFAJ-1 у середовищі арсенідів замість фостатів дав колектив дослідників із Університету Маямі в Флориді. Помітивши рибосоми лабораторних штамів Escherichia coli радіоактивними ізотопами, вони виявили, що в середовищах без фосфатів арсеніди призводять до масової деградації рибосом, і цей процес постачає достатню кількість фосфатів для повільного росту стійких до арсенідів бактерій. Вони висловили припущення, що аналогчний процес відбувається в GFAJ-1 — клітини розстуть, отримуючи Фосфор із розпаду рибосом, а не замінюють його Арсеном[11].

Див.також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  1. а б в г Felisa Wolfe-Simon, et al. (2010). A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. Science. doi:10.1126/science.1197258. 
  2. а б Katsnelson, Alla (2 December 2010). Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life. Nature News. Процитовано 2010-12-02. 
  3. а б Palmer, Jason (December 2, 2010). Arsenic-loving bacteria may help in hunt for alien life. BBC News. Процитовано 2010-12-02. 
  4. а б Bortman, Henry (2 December 2010). Thriving on arsenic. Astrobiology Magazine. Процитовано 2010-12-04. 
  5. Studies refute arsenic bug claim. BBC News. 9 July 2012. Процитовано 2012-07-10. 
  6. Tobias J. Erb; Patrick Kiefer; Bodo Hattendorf; Detlef Gunter; Julia Vorholt (July 8, 2012). GFAJ-1 Is an Arsenate-Resistant, Phosphate-Dependent Organism. Science 337 (6093). с. 467–70. PMID 22773139. doi:10.1126/science.1218455. Процитовано 2012-07-10. 
  7. RRResearch By Rosie Redfield. January 16, 2012
  8. Marshall Louis Reaves; Sunita Sinha; Joshua Rabinowitz; Leonid Kruglyak; Rosemary Redfield (July 8, 2012). Absence of Detectable Arsenate in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells. Science 337 (6093). с. 470–3. PMC 3845625. PMID 22773140. doi:10.1126/science.1219861. Процитовано 2012-07-10. 
  9. Bortman, Henry (2009-10-05). Searching for Alien Life, on Earth. Astrobiology Magazine (NASA). Архів оригіналу за 2013-07-09. Процитовано 2010-12-02. 
  10. Hayden, Erika Check (20 January 2012). Study challenges existence of arsenic-based life. Nature News. doi:10.1038/nature.2012.9861. Процитовано 20 January 2012. 
  11. Basturea GN, Harris TK and Deutscher MP (17 August 2012). Growth of a bacterium that apparently uses arsenic instead of phosphorus is a consequence of massive ribosome breakdown. J Biol Chem 287. с. 28816–9. PMC 3436571. PMID 22798070. doi:10.1074/jbc.C112.394403. 

Посилання[ред.ред. код]