un alieno all'arsenico in California

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_Elohim_
00mercoledì 1 febbraio 2012 23:51
Vi riporto un articolo trovato ieri su www.appuntidigitali.it/13748/unalieno-allarsenico-in-cal...

Dalle amebe, i virus, le piante, gli insetti, fino a cani, gatti, giraffe e uomini, tutte le forme di vita sulla Terra hanno il DNA composto dagli stessi mattoni e costituito dai medesimi elementi.

Le “basi” del DNA, Adenina, Guanina, Citosina e Timina sono le stesse per tutte le forme di vita. Queste basi sono sempre sistemate secondo una geometria a “doppia elica”, come rappresentato nella figura a fianco. La spina dorsale di questa doppia elica, che permette di ottenere una struttura tridimensionale solida, è composta da molecole chiamate del gruppo fosfato e del gruppo degli zuccheri.

Queste caratteristiche sono fondamentali per costruire il DNA come quello di qualsiasi forma di vita che si conosca. Spesso elementi diversi hanno proprietà fisico/chimiche simili, ma non per questo si possono scambiare facilmente ottenendo il medesimo risultato. Il Silicio, per esempio, si lega in modo simile al carbonio, ma nessuna molecola biologica è formata da Silicio.

O, almeno, questo era quello che si credeva finora.

L’atomo centrale dei fosfati è appunto il fosforo, numero atomico 15, ha “valenza” 3 o 5, ovvero offre 3 o 5 legami agli altri atomi o ioni per formare una molecola. C’è un altro elemento che ha gli stessi numeri di valenza, e quindi potrebbe formare gli stessi legami, qualora le condizioni di geometria degli stessi lo permettano. Questo elemento è il velenosissimo Arsenico. La sua velenosità, per l’appunto, deriva proprio da questa sua somiglianza con il fosforo: se riesce a insinuarsi all’interno della cellula tende a creare legami al posto del fosforo, rovinando la struttura cellulare e quindi causandone la morte.

La NASA ha da pochi giorni annunciato una scoperta incredibile: nel lago Mono, un lago californiano estremamente salato e alcalino, esiste un batterio, battezzato GFAJ-1, in grado di sostituire l’arsenico al fosforo nel proprio DNA senza subire conseguenze negative.

L’articolo in questione, in attesa di pubblicazione sulla rivista Science, si basa sull’osservazione di alcuni ricercatori dell’istituto di astrobiologia della NASA, i quali hanno studiato l’ecosistema del lago Mono per comprendere le capacità di adattamento delle forme di vita ad ambienti ostili.

L’esperimento è consistito nell’estrazione di una cultura di batteri GFAJ-1. Metà di questa cultura è stata fatta sviluppare nel normale ambiente ricco di zuccheri e fosfati. L’altra metà aveva a disposizione solo zuccheri e arseniato. Sebbene il primo gruppo avesse uno sviluppo maggiore, anche quello con a disposizione solo arseniati è riuscito non solo a sopravvivere, ma a svilupparsi, duplicando il proprio numero ogni due giorni. Tramite studi analitici, la squadra di astrobiologi è giunta alla conclusione (non ancora definitiva) che questo tipo di batterio riesca a sostituire del tutto la propria dipendenza dal fosforo con l’arsenico.

Sembra tutto bello e risolto, ma non è così. Da un punto di vista biochimico l’arsenico non sembra essere in grado di prendere il posto del fosforo. Un DNA legato con gruppi areseniati non può essere altrettanto stabile di un DNA normale, a base di fosforo. È possibile che questi batteri siano in grado di farlo, ma che sia solo un’ultimissima risorsa per la sopravvivenza.

Rimane una scoperta di grandissima importanza, non solo per la comprensione dell’ecosistema del lago Mono o per la scoperta dei batteri GFAJ-1 sulla Terra, ma perché apre le porte a una nuova biologia. Possiamo solo speculare come delle forme di vita, in ambienti completamente diversi dalla Terra, possano essersi sviluppate ed evolute. Questa scoperta ci fa capire ancora una volta che non siamo al centro dell’Universo, non soltanto da un punto di vista geografico, ma anche biologico: la nostra vita non è l’unica possibile e, per quanto ne sappiamo noi, nemmeno quella di maggior successo.
Mentitore
00sabato 4 febbraio 2012 01:04
E' una notizia un pò vecchiotta che come puoi leggere dal blog risale al 2010.

Ultimamente è comparso il seguente articolo su "le Scienze" che rivela come nella comunità scientifica si stiano sollevando delle forti obiezioni sulla reale validità della scoperta. Stiamo a vedere.

Fonte www.lescienze.it/news/2012/01/29/news/vita_all_arsenico_probabilmente_no...

Vita all'arsenico? Probabilmente no

In dubbio la controversa scoperta di un microrganismo nel cui DNA l'arsenico sostituirebbe il fosforo: i ricercatori che hanno cercato di riprodurre i risultati dello studio, pubblicato su "Science" nel 2010, riferiscono sul web di non esserci riusciti. Altri esperti sostengono però che la smentita non è definitiva, mentre l'autrice della scoperta spera di vederla pubblicata su una rivista peer review di Erika Check Hayden

Il caso del batterio all'arsenico
Uno strano batterio scoperto nel Mono Lake, una laguna californiana, non è in grado di sostituire nel suo DNA il fosforo con l'arsenico: lo affermano i ricercatori che hanno tentato di riprodurre i risultati riferiti in un lavoro pubblicato su "Science" nel 2010, che all'epoca avevano suscitato forti controversie.

Un gruppo di scienziati, diretto dalla microbiologa Rose Redfield dell'Università della Columbia Britannica a Vancouver, ha pubblicato sul blog della Redfield dei dati che, secondo la scienziata, costituiscono una "chiara confutazione" di alcuni risultati chiave del lavoro precedente. [N.d.R.: il 31 gennaio 2012 il lavoro è stato pubblicato su ArXiv.org]

"La cosa più sorprendente sostenuta in quel lavoro era che nello scheletro del DNA fosse stato incorporato dell'arsenico; quel che possiamo dire noi oggi è che nel DNA di arsenico non ce n'è affatto", dice la Redfield.

Gli autori del lavoro pubblicato su "Science", però, non recedono dalle loro conclusioni. "Siamo molto eccitati nel vedere che i nostri risultati stanno stimolando nuovi esperimenti nella comunità scientifica, oltre che da parte nostra", ha scritto in un messaggio di posta elettronica a "Nature" la prima firmataria dell'articolo, Felisa Wolfe-Simon, che oggi lavora al Lawrence Berkeley National Laboratory in California. "Non capiamo appieno i dettagli essenziali degli esperimenti riportati sul web, e le relative condizioni. Quindi speriamo di vedere il lavoro pubblicato su una rivista peer review, visto che questo è il modo migliore per far progredire le conoscenze scientifiche."

Critiche alla prova
Nel 2010, Wolfe-Simon e collaboratori
avevano riferito di aver trovato un batterio, denominato GFAJ-1, che può usare l'elemento arsenico al posto del fosforo in alcune molecole essenziali per la vita. Una scoperta davvero sorprendente, poiché mentre il fosforo è un elemento essenziale per la vita, l'arsenico in genere è tossico.

Dopo che vari ricercatori, tra cui la Redfield, avevano sollevato numerose obiezioni, molte delle quali riportate pubblicate in forma di commenti tecnici su "Science", la studiosa si è accinta a mettere i risultati alla prova , documentando il procedere del lavoro sul suo blog, in omaggio alla causa della cosiddetta open science.

La Redfield ha coltivato il batterio GFAJ-1 in un terreno contenente arsenico e pochissimo fosforo, come avevano fatto Wolfe-Simon e colleghi. Poi ha estratto il DNA dalle cellule, lo ha purificato e lo ha inviato a Marshall Louis Reaves, dell'Università di Princeton, New Jersey. Questi ha utilizzato un gradiente di cloruro di cesio per separare il DNA in frazioni di diversa densità, e poi ha identificato gli elementi presenti in ciascuna delle frazioni ottenute mediante spettrometria di massa. E non ha trovato arsenico in nessuna delle frazioni del DNA

I metodi adottati dalla Redfield, tuttavia, lasciano forse ancora un po' di spazio di manovra ai sostenitori dell'ipotesi della vita all'arsenico. La scienziata, per esempio, ha detto di non esser riuscita a far crescere nessuna cellula in totale assenza di fosforo. Dato che non è chiaro quanto fosforo fosse stato usato per coltivare i batteri nel lavoro originario, gli autori di quest'ultimo potrebbero sostenere che le cellule della Redfield non erano abbastanza deprivate di fosforo da esser costrette a usare l'arsenicoal suo posto .

La Wolfe-Simon dice anche che non si aspetterebbe di trovare dell'arsenico in DNA analizzato su un gradiente di cloruro di cesio, perché il DNA contenente arsenico potrebbe essere tanto fragile da spezzarsi, apparendo quindi soltanto in bande assai deboli separate dalla massa del DNA delle cellule batteriche.

A questo la Redfield però replica che Reaves ha analizzato tutto il DNA purificato su gradiente, e quindi avrebbe comunque individuato ogni presenza di arsenico. La Redfield ha inoltre determinato le dimensioni del DNA provenienti da cellule che erano state conservate per due mesi nel frigorifero del suo laboratorio. I frammenti di DNA provenienti da cellule coltivate in presenza di arsenico e senza di esso avevano dimensioni simili, il che indica che il DNA proveniente dalle cellule coltivate in arsenico non è instabile.

Una smentita non definitiva
David Borhani, biochimico e biologo strutturale di Hartsdale, New York, avrebbe voluto vedere ulteriori esperimenti di controllo - per determinare quale fosse, per esempio, il livello minimo di arsenico che avrebbe potuto essere individuato dalla Redfield, e per verificare dove va a finire l'eventuale arsenico proveniente dal DNA del GFAJ-1 quando si purifica il DNA su gradiente di cloruro di cesio. "Con gli appropriati controlli, i dati ricavati dal gradiente di cloruro di cesio costituirebbero una confutazione relativamente definitiva, almeno per la maggior parte degli scienziati", ha scritto in una email a "Nature".

Altri ricercatori che hanno pubblicato osservazioni critiche sul lavoro di Wolfe-Simon dicono che la confutazione presentata da Redfieldd e collaboratori è ragionevole, ma che sarà difficile provare in maniera definitiva la completa assenza dell'arsenico nel DNA di GFAJ-1.

"Io temo che i sostenitori di quest'idea ingaggeranno una lenta e prolungata battaglia di retroguardia fino a che l'intera storia non sarà dimenticata, piuttosto che rinnegare apertamente il lavoro originale", dice Stefan Oehler, biologo molecolare del Centro di ricerche biomediche Alexander Fleming di Van, in Grecia.

Ronald Oremland, dell'U. S. Geological Survey di Menlo Park, California, che ha diretto il lavoro sull'arsenico, dice che i risultati "non sembrano incoraggianti per l'ipotesi dell'arsenico nel DNA", ma aggiunge che esprimerà un commento ufficiale solo dopo che i revisori avranno esaminato i dati della Redfield.

Redfield e collaboratori sperano di sottoporre il lavoro a "Science" entro la fine del mese. La Wolfe-Simon invece cerca ancora l'arsenico nel batterio. "Stiamo cercando l'arseniato nei metaboliti, oltre che integrato nell'RNA e nel DNA, e ci attendiamo che possa esserci anche qualcun altro che lo sta facendo. Con tutto il lavoro in più che sta facendo la comunità scientifica, certamente l'anno prossimo ne sapremo molto di più."

La Redfield, però, non ha in programma ulteriori esperimenti in materia. "Noi la nostra parte l'abbiamo fatta", dice. "È una chiara dimostrazione, e non vedo ragioni per dedicare altro tempo a questa faccenda".
eone nero
00sabato 4 febbraio 2012 01:49
Grazie Mentitore per l'articolo in italiano, stavo postando questi purtroppo in inglese.


Study Fails to Confirm Existence of Arsenic-Based Life

A new analysis by open-science advocates present a "clear refutation" of a controversial finding that appears to undermine assumptions about how essential phosphorus is for life


www.scientificamerican.com/article.cfm?id=study-fails-to-confirm-e...

Study challenges existence of arsenic-based life
Open-science advocates fail to reproduce controversial findings.


www.nature.com/news/study-challenges-existence-of-arsenic-based-life-1.9861?WT.ec_id=NEWS-...




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