1. #arseen
  2. #arseenbacterie
  3. #arsenaat
  4. #arseniet
  5. #bacterie
  6. #buitenaards-leven
  7. #kritiek
  8. #nasa
  9. #wetenschap
  10. Artikelen

<< error >> (our Markdown requires valid webpage links, not image links, see manual)

Science publiceert kritieken op ontdekking van arseen bacterie

Het debat, welke 5 maanden geleden ontstond, over de mogelijkheid van een bacteriestam om arseen in zijn DNA te bouwen, begint opnieuw op te borrelen. Sinds gisteren zijn de kritieken van 8 onderzoeksgroepen online geplaatst. De studie werd op 2 december 2010 in Science geplaatst en wordt volgende week officieel gepubliceerd.

In het orginele artikel werd een uitzondering gevonden op een van de fundamentele regels voor het leven op aarde. Om te overleven hebben microben, planten en dieren 6 basiselementen nodig: zuurstof, koolstof, stikstof, waterstof, zwavel en fosfor. Echter astrobiologe Felisa Wolfe-Simon en haar collega’s isoleerden een bacteriestam welke in fosforvrije omgevingen met hoge arseenconcentraties in staat was om in fundamentele biomoleculen, inclusief DNA, een gedeelte van het fosfaat te vervangen door de chemische vergelijkbaar arseen.

De op zich al verbazingwekkende hypothese werd nog controversieler toen een persmededeling van NASA in december een verband legde met buitenaards leven.

Echter vele wetenschappers waren zeer kritisch over de studie, inclusief enkelen welke hun bezorgheid blogden en kregen uit de honderden commentaren nieuwe info welke de onjuistheid van de studie bevestigde. Toen journalisten zich in het verhaal gingen ingraven weigerden Wolfe Simon en haar collega’s commentaar te geven. Dit was natuurlijk olie op het vuur. Uiteindelijk werd er een reactie geplaatst en in een opvolgend intervieuw verwelkomden Wolfe-Simon en de co-auteuren het debat maar wouden dit eerst graag met wetenschappers voeren.

De discussie is vandaag (27 mei) begonnen met het publiceren van de zogenaamde Technical Comments door Science. Ook is er een reactie van Wolfe-Simon en haar collega’s geplaatst. De informatieuitwisseling zal geen nieuwe data presenteren met blijft zich concentreren op de orginele experimenten: Wolfe-Simon isoleerde bacterien van Mono Lake (Californie), dit meer bezit een hoge concentratie aan opgelost arseen. Vervolgens werd er geprobeerd om deze bacterien te laten groeien in een fosforvrij medium met hoge concentraties arseen. Een stam, zogenaamde GFAJ-1, was in staat om zich voort te planten, ondanks de afwezigheid van fosfor.

Meerdere Technical Comments plaatsen vraagtekens bij de geclaimde fosforvrije voedselbodems. Verontreinigingen en achtergrondconcentraties (zeer lage concentraties) van fosfor kunnen de groei van de bacteriestam mogelijk hebben gemaakt. Een andere wetenschapper vermoedt dat het DNA, waarvan wordt beweerd dat deze arseen ingebouwd heeft, verontreinigd is. Andere beweren dat arseen niet in staat om de plaats van fosfor over te nemen: de hypothese dat deze micro-organismen DNA en andere biomoleculen bevatten, welke in plaats fosfor arseen hebben ingebouwd, zou een wetenschappelijke revolutie betekenen. Het werpt meer dan een eeuw wetenschappelijk onderzoek naar arseen en fosfor in biomoleculen, overboord, schrijft Steven Benner, een astrobioloog aan de Foundation for Applied Molecular Evolution, Florida in een Technical comment.

Wolfe-Simons team heeft ondertussen toegegeven dat er inderdaad sporen van fosfor in de voedingsbodems is gebruikt. De sporen waren afkomstig van de mineraalzouten, echter dit is ook beschreven in de oorspronkelijke studie. Wolf-Simon blijft volhouden dat de achtergrondconcentratie fosfor te laag was om de bacteriegroei te verklaren.

Rosie Redfield, microbiologe aan de University of British Colubia, een van de meest kritische bloggers schrijft in een Technical Comment dat Wolfe-Simon niet ver genoeg ging in het zuiveren van het DNA van de GFAJ-1 bacteriestam voor het testen op arseen.

De vraag of arseenhoudende moleculen wel stabiel zijn in een cel is het onderwerp van 3 andere Technical Comments. In het cytoplasma zal arsenaat gereduceerd worden tot arseniet. Arseniet is niet in staat om de functie van fosfaat over te nemen verklaart Barbara Schoepp-Cothenet van het Bioenergetique et Ingeniere des Proteines (Frankrijk) en een Comment. Benner voegt toe dat de fosfaten vroeg in het DNA tijdens een zogenaamde multistep proces worden ingebouwd. Arsenaat zou dit proces hoogstwaarschijnlijk niet doorstaan en terugvallen in de inactieve vorm arseniet.

In de reactie, opgenomen in de Techncal Comments, van Wolfe-Simom en haar co-auteuren wordt verwezen naar eerder gepubliceerd werk van anderen. Hier wordt gesuggereerd dat de arseenverbindingen beter bestendig tegen het milieu van de cel, wanneer arseen in grote biomoleculen ingebouwd is. De onderzoekers hebben daarom ook de hypothese opgesteld dat de bacterien in staat zijn om de arsenaatmoleculen voor reductie te beschermen door arsenaat in biomoelculen te kapselen. Volgens de co-autuer Samuel Webb, biochemicus aan de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (Californie) zitten er bij de Technical Comments vele goede vragen, met zo’n controversiele theorie zijn er altijd vele hoeken van benadering. Deze zullen ook alle besproken dienen te worden.

In een reactie verklaard Bruce Alberts (Science Editor in Chief) dat het debat over de arseenbacterie nog lang niet over is. We herkennen dat sommige punten onopgelost blijven. Echter de discussie, welke nu online is (Technical Comments), is een stap in de goede richting.

By Elizabeth Pennisi

news.sciencemag.org

Some Rights Reserved (CC BY-SA 4.0)
0