Arsen basierenden Lebensformen Anspruch wird ein weiterer Schlag

Anmerkung der Redaktion: dieser Artikel wurde aktualisiert am 2. Februar um 15:20 Eastern Time, Felisa Wolfe-Simons Antwort enthalten.

Einer der schärfsten Kritiker der Schadenfall 2010, dass eine bizarre Bakterium möglicherweise giftige Arsen zu verwenden, als ein Baustein des Lebens jetzt öffentliche neue Forschungen widerlegen diese Behauptung gemacht hat.

Die Handschrift, die nicht noch Peer-review ist, erscheint auf der Seite arxiv.org. Diese Seite dient normalerweise von den Physikern vorveröffentlichte Papiere und konstruktiven Kritik zu erhalten, aber Mikrobiologe Rosie Redfield von der University of British Columbia beschlossen, dass die Nutzung in der Biologie, in einer Bemühung, offene Wissenschaft fördern auszuweiten. Sie hat auch das Papier in der Fachzeitschrift Science zur Veröffentlichung eingereicht.

"Dies sagt ganz klar Sie können Forschung zur Verfügung stellen und immer noch haben sie eingereicht und zur Begutachtung und veröffentlicht, so als ob Sie es geheim gehalten hatte," sagte Redfield LiveScience.

Redfield gesetzt, an der Forschung zu arbeiten, nachdem eine Gruppe von Wissenschaftlern im Dezember 2010 berichtet, dass sie Bakterien in desolaten Mono Lake, Kalifornien, entdeckt hatte, das Arsen in der Abwesenheit von Phosphor überleben knabbern könnte, ein Element, die seit langem als einen wichtigen Baustein des Lebens. Die Bakterien, genannt GFAJ-1, schien sogar Phosphor mit Arsen in ihrer DNA zu ersetzen, berichteten die Forscher in der Fachzeitschrift Science. [Atemberaubende Bilder des Mono Lake]

Außergewöhnliche Ergebnisse

Diese Behauptung war überraschend, denn Phosphor einer der sechs wichtigsten Bestandteile des Lebens auf der Erde, zusammen mit Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel ist. Wenn ein Organismus auf der Erde gefunden wurden, um ohne eine dieser Bausteine zu überleben, es könnte bedeuten, dass das Leben auf anderen Planeten (wie auch unsere eigenen) ist anpassungsfähiger als erwartet.

Aber die Feststellung trieb bald eine lebhafte Debatte mit außerhalb Forscher kritisieren das Papier Methoden. "Die Grundlagen, wachsen die Bakterien und die Reinigung der DNS, hatte eine Menge Verschmutzungsprobleme," sagte Redfield.

Unter dieser Probleme war die Tatsache, dass das Medium die Forscher die Bakterien wachsen, die sie vom Mono Lake gesammelt Spuren von Phosphor hatte. (Die Forscher entgegen, dass die Verschmutzung nicht ausreichen, um die Bakterien gewesen wäre.)

", Dass die Ergebnisse sehr verdächtig gemacht", sagte Redfield.

So Redfield beschlossen, die beiden Hauptforderungen in das Papier zu testen: Erstens, dass die Bakterien Arsen verwendet, um zu wachsen, wenn es nicht viel Phosphor, rund und in zweiter Linie, dass die Bakterien der Einbindung wurden Arsen in ihrer DNA.

Testen die erste Behauptung, wuchs Redfield GFAJ-1 in verschiedenen Medien. Sie fand, dass die Bakterien prima in sehr geringen Konzentrationen von Phosphor, gleich die Trace-Levels von Verunreinigungen in der ursprünglichen Forscher Medium wuchs.

In der DNA

Als nächstes Redfield und ihre Kollegen haben die Bakterien gewachsen in Arsen-Rich-Media und extrahiert und gereinigt ihre DNA – eine vollständigere Reinigung als in der ursprünglichen Studie, sagte Redfield. (Eine gereinigte Probe bedeutet, dass es weniger wahrscheinlich, äußere Kontamination ist.)

"Den Ergebnissen zufolge gibt es keine nachweisbaren Arsen in der DNA," sagte sie.

Diese "nachweisbar" Qualifikation möglicherweise ein Knackpunkt bei der Betrachtung dieser neuen Studie einer definitive Widerlegung des Originals, Laut Steve Benner, ein Biochemiker an der Stiftung für angewandte molekulare Evolution in Gainesville, Florida Die beste und empfindlichste Weg, das Arsen in der DNA zu erkennen wäre, radioaktive Arsen in das Medium zu verwenden. Auf diese Weise wenn diese Arsen sich in der DNA zeigte, würde es im wesentlichen Flash-"Ich bin hier!" wie eine große Leuchtreklame.

"Ihr Problem jetzt hat entschieden zu gehen und isolieren die DNA ohne die empfindlichsten Analysetools zur Verfügung; wirst du nicht auf den Punkt kommen wo Sie absolut verbindliche Arsen ausschließen können"Benner sagte LiveScience, unter Bezugnahme auf Arsen ist angeblich Platzierung das DNA-Rückgrat zusammenzuhalten.

Dennoch sagte er, Redfield erste Ergebnis –, die die Bakterien würde nicht allein im Arsen wachsen – schlägt, gibt es wenig Notwendigkeit, zu suchen, das Arsen in der DNA, wie es scheint keine Beweise, die GFAJ-1 auf Arsen allein wachsen kann. (Es funktioniert nicht Hilfe, dass Forscher eine Regierung brauchen ermöglichen, arbeiten mit radioaktiven Arsen, Benner hinzugefügt. Einige Forscher haben solch eine Erlaubnis, sagte er, und er kannte niemand testet die ursprünglichen Ergebnisse mit dieser Methode.)

Benner, sagte, die nichts kann jemals vollständig bewiesen oder widerlegt in der Wissenschaft, aber das hätte er zu "Strecken", um mit weisen aufzukommen, in dem die ursprünglichen Arsen-Ergebnisse halten.

Ronald Oremland, eine Forschung Hydrologe an der United States Geological Survey und der senior Forscher auf dem ersten Arsen Leben Papier, lehnte es ab, auf die neue Forschung zu reagieren.

"Es ist nicht angebracht, Kommentar auf eine UN-geprüften Manuskript eingereicht, eine Zeitschrift zu bieten," schrieb Oremland in einer e-Mail zu LiveScience. "Meine Kommentare würde die wissenschaftliche Überprüfungsprozess untergraben." Wenn (falls) das Manuskript vergangen anonyme Peer-Review (und in diesem Fall die Redaktion bei Science) und veröffentlicht in der Zeitschrift, das der geeignete Zeitpunkt für meine Kommentare wäre, wäre ich bereit, sie auszudrücken. "

Der erste Autor des Papiers, Felisa Wolfe-Simon, ging auch direkt über die neue Forschung erst nach Peer-Review zu sprechen. Aber sie sagte, sie sei "begeistert", dass andere Labore Experimente in der Frage verfolgt wurden. DNA kann nicht der einzige Ort in der Zelle zu suchen, Arsen, Phosphor zu ersetzen, sagte sie.

"Arbeite mit Dr. John Tainer am Lawrence Berkeley National Laboratory, herauszufinden, wie dieses Organismus in gewaltigen Mengen von Arsen als unsere original Papier hergestellt wächst. Es dauert einige Zeit, um genau festzulegen, wo das Arsen landet,"Wolfe-Simon schrieb in einer e-Mail zu LiveScience. "Was jetzt feststeht ist, dass wir sicherlich viel mehr, bis zum nächsten Jahr wissen."

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