SME
Nedeľa, 20. jún, 2021 | Meniny má ValériaKrížovkyKrížovky

Baktéria zrušila pravidlá biológie

Revolúcia v našom chápaní biológie. Aj tak možno uvažovať o baktérii, ktorá začlenila arzén do svojho tela.

Baktéria GFAJ-1 začlenila arzén do svojho metabolizmu.Baktéria GFAJ-1 začlenila arzén do svojho metabolizmu. (Zdroj: NASA)

WASHINGTON, BRATISLAVA. Na veľké prepisovanie učebníc možno potrebujeme ešte ďalšie dôkazy. No objav americkej NASA minimálne prepíše niekoľko ich poučiek.

Učili nás totiž, že život počnúc jednoduchými mikroorganizmami a človekom končiac funguje podľa nejakých chemický pravidiel. Uhlík, vodík, dusík, kyslík, síra a fosfor mali byť základné stavebné kamene, vďaka ktorým mal na Zemi fungovať.

Mení sa definícia života?

Lenže iba mal. Kalifornská baktéria GFAJ-1 je dôkazom, že sme sa až dosiaľ mýlili. A mýlili sa aj naše knihy a učebnice. Tvrdili, že fosfor musí byť súčasťou DNA a RNA, že je kľúčový pre jestvovanie života ako takého. Nie je. Môže ním byť aj arzén.

„Definícia života sa práve rozšírila,“ povedal podľa vyhlásenia NASA Ed Weiler z riaditeľstva vedeckých misií amerického úradu. „Ak chceme pokračovať v hľadaní stôp po živote v našej slnečnej sústave, musíme teraz premýšľať v oveľa širších súvislostiach. Musíme uvažovať aj o živote, aký nepoznáme."

Jedovatý arzén

Arzén sa chemicky na fosfor veľmi podobá. Dôležité však je, že pre život, ako sme ho dosiaľ poznali, bol smrteľne jedovatý.

Práve vďaka svojej podobnosti s fosforom narušuje metabolizmus a následne zabíja. Baktéria z amerického jazera Mono je však výnimkou. Dokáže v jedovatom prostredí superslaného arzénového jazera nielen prežívať, ale arzén aj využiť vo svoj prospech.

„Poznáme mikróby, ktoré dokážu arzén dýchať. Lenže my sme našli mikróba, ktorý robí niečo úplne nové - vystaval svoje vlastné časti z arzénu," komentovala kľúčový biologický objav jeho autorka Felisa Wolfe-Simonová.

Felisa Wolfe-Simonová pri jazere Mono.

DNA s arzénom

Práve táto geobiologička a špecialistka na astrobiológiu sledovala v laboratóriu grammaproteobaktériu GFAJ-1, pôvodom z jazera Mono.

Fosfor úplne odstránila a nahradila ho v umelých podmienkach arzénom. Napriek predpokladom organizmy nezahynuli, vyvíjali sa síce asi o 60 percent pomalšie, no rástli. A nielen to, baktérie fosfor následne zamenili arzénom aj vo svojej DNA, bunkových membránach i pri tvorbe proteínov.

„Je to prvý raz v histórii, keď sme podobnú chemickú substitúciu ukázali aj pre DNA," povedal pre New Scientist Philippe Bertin z Univerzity v Štrasburgu. „Možno je to pozostatok metabolizmu našich dávnych predkov, ktorý bol počas evolúcie nahradený, pretože fosfor je stabilnejší a menej jedovatý."

Život poriadne nepoznáme

Tieto baktérie dokázali prežiť viac ako rok a žijú stále. Údajne sa im celkom dobre darí.

Dôsledky tohto zistenia sú pritom obrovské, aj keď to tak na prvý pohľad nemusí vyzerať.

Aj naša prvá špekulácia hovorila o možnosti, že život alebo chémia života sa mohli na Zemi vyvinúť viackrát a schopnosť baktérie z Mono je toho dôkazom. Pretože ona sama funguje absolútne inak, ako sme dosiaľ hocikde inde nielen videli, ale aj predpokladali.

Druhou možnosťou je, že život je jednoducho oveľa komplikovanejší, schopnejší a prispôsobivejší, ako si vedci dosiaľ dokázali vôbec predstaviť. Ale neznamená to, že evolúcia prebehla viackrát v histórii Zeme.

Tretí dôsledok je, že hľadanie mimozemského života v kozme sme možno postavili na úplne chybných predpokladoch.

Naše kozmické sondy a roboty hľadali stopy po živote, aký sa nám zdal dosiaľ bežný. Lenže on môže fungovať podľa úplne iných pravidiel. Ba dokonca by mohlo platiť, že to, čo nám sa zdá bežné, je vlastne iba vesmírnou výnimkou.

Kalifornské jazero Mono.

Ďalšie roky práce

„Myšlienka alternatívnej biochémie je častá vo vedeckej fantastike," pripomenul Carl Pilcher, riaditeľ Astrobiologického inštitútu NASA. „Až dosiaľ bol však aj život využívajúci arzén ako svoj stavebný prvok len hypotézou. No teraz vieme, že takýto život jestvuje."

Podľa jeho objaviteľky Felis Wolfe-Simonovej nás teraz čaká zhruba tridsať rokov práce, aby sme zistili, čo sa vlastne pri čudesných arzénových baktériách deje. A či k tomu dochádza aj vo voľnej prírode a prečo.

Najnovšie vedecké objavy nájdete na veda.sme.sk. Vedu SME hľadajte aj na Twitteri alebo na Facebooku.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Jaroslav Haščák.

Previedol svoj podiel v Pente. Súvisí to so stíhaním?


17. jún
Tréner Štefan Tarkovič.

Slováci stále môžu postúpiť.


Juraj Berzedi 16 h
Mária Vargová a Andrej Poracký

Násilné deti sú neraz samy obeťami.


18. jún
Izraelský premiér Benjamin Netanjahu máva svojim podporovateľom po zverejnení prvých odhadov v predčasných parlamentných voľbách v Izraeli v centrále jeho strany Jednota (Likud) v  Jeruzaleme v utorok 23. marca 2021.

Proti dlhoročnému premiérovi sa spojili všetci. Krajina však dlho ponesie jeho odkaz.


15. jún

Neprehliadnite tiež

Výskumný pracovník kráča okolo plášta s logom nemeckej biofarmaceutickej výskumnej spoločnosti CureVac v nemeckom meste Tübingen.

CureVac testoval, keď sa šírili početné mutácie.


18. jún
Technologický podcast Klik.

Komentovaný prehľad technologických správ.


a 2 ďalší 19. jún