GFAJ -1-ウィキペディア

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リン酸含有培地でのGFAJ-1の正常な成長

GFAJ-1 中央カリフォルニアのモノ湖から分離された極端性細菌の基部です。 2010年12月2日、発見者はNASAでの記者会見で、バクテリアが生体分子、特に彼のDNAにリンの代わりにヒ素を組み込むことができたと報告しました。その結果、他のさまざまな科学者は、利用可能なデータのためにこの仮定が正当化されたことを疑いました。 2012年のレビューでは、アルセンは細菌塩基の遺伝的情報を共有していないこと、および論文を拒否しなければならないことが示されました。 [初め] [2] ゴールキーパータンパク質は、ヒ素塩と比較して4500〜1の選択性でリン塩の吸収を制御するGFAJ-1のヒ素の代謝活性の原因として議論されています。 [3]

モノ湖では、塩とヒ素の含有量が高いため、生物に特別な調整が必要です。魚はそこで生き残ることができません。
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湖は非常にヒ素であり、したがってこれらの条件に適応した微生物の発生がおそらくそこに現れたため、モノ湖は極限の検索の出発点として選ばれていました。湖から採取されたサンプルは、ヒ素濃度が増加すると栄養媒体上で栽培され、GFAJ-1部族はそれらから分離されています。この作業は、NASAに代わって、さまざまな米国の研究機関の科学者グループによって実施されました。このプロジェクトは、AMES研究センターのNASA Astrobiology Instituteによって調整および資金提供され、研究者自身が米国から来ました地質調査、アリゾナ州立大学、デュケイン大学ローレンスリバモア国立研究所、SLACのスタンフォードシンクロトロン放射センター。フェリサウルフシモンには経営陣がいました。

16S RRNAのシーケンス分析によると、GFAJ-1はハロモナダセ科のガマプロト菌です。エアロバー培養では、炭素源としてグルコース、40 mmol/lヒ素のビタミン、微量元素、および約3μmol/Lリン酸の微量元素を持つ9.8のエアロバー培養で成長する可能性があります。アルセナットの存在下では、バクテリアは約2マイクロメートルの長さで成長し、約マイクロメートルの直径を示し、細胞内の真空様構造の形成が原因であるため、リン酸塩を含む栄養培地に引き付けられたバクテリアの量の約半倍を示します。

16S rRNA配列の分析によれば、GFAJ-1は、ハロモナダセ科の他の適度に形成された（塩が大好きな）細菌と密接に関連しています。クラドグラムでは、トランクは属のさまざまな代表者の真ん中にあります ハロモナス 下に置かれます H.アルカリフィラ と H.静脈 、彼はこの属に明示的に分類されていませんでしたが。

ヒ素含有培地のGFAJ-1

化学分析により、ヒ素に引き付けられ、ほぼリン酸塩の栄養培地には非常に少量のリン酸塩が含まれていることが示されました。一方、アルセンは、核酸とタンパク質を含むグループを含む、より正確な分析で細菌のさまざまな画分に見られることがあります。質量分析（ナノシム）もグループでヒ素を検出しました。これには、細菌のゲノムDNAとRNAが含まれていました。ウルフシモン et al。 これは、ヒ素の細菌DNAへの直接的な検出を導くことなく、核酸へのヒ素の設置と解釈しました。この場合、ヒ素は高濃度で容認されているだけでなく、GFAJ-1を高分子のリン酸欠乏として設置することもできます。この研究の著者は、これを代替生化学の最初の証拠として説明しました。この証拠では、他のクリーチャーよりも細胞の基本的な構成要素で他の要素が使用されています。 [4] これは、一部の科学者が占星術のこのような発見の重要性を強調していたため、これはメディアに大きな関心をもたらしました。なぜなら、以前に疑われていたそのような生化学的柔軟性の可能性は、地球外の生活の可能性の検索における目標の定義にとっても重要だったからです。 [5]

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数人の生化学者と微生物学者は、NASAの記者会見とその後の科学における出版の直後に、研究の結果について疑問を表明しました。 [6] [7] [8] [9] [十] この批判は、主に誤った測定構造、測定エラーの可能性、データの過剰解釈、化学プロセスの理解の欠如、およびDNAへのヒネートの取り込みを受け入れることを目指しています。批評家によると、元の出版物自体の著者が言及した選択培地のリン酸塩の痕跡は、細菌の通常のリン酸予算にすでに十分であったかもしれません。さらに、使用された検査方法では、DNAの結合が実際に破壊されるべきであるため、見つかった鎖はリン酸に基づいて正常なDNAでなければなりません。発見されたヒ素は、キャリア材料の汚染として説明する必要があります。 [9] DNAモジュールDAMPの構造的なアルセナロゴンであるDesoxyadenosine Monoarenat（DAMAS）は、中性pHの水で40分間の半減期を持っています。 [11] ミズーリ大学とカイロ大学のワーキンググループは、HARSENED DIESTERによるDNA鎖におけるリンジエステルのリンジエステルズが25°Cの水温での置換の速度論的結果を考慮して考慮して述べました。

彼らは、そのような不安定な遺伝物質を持つ生物は実行可能であると考えました。 [12番目]

2011年5月、Scienceは元の出版物に対する8つの回答を発表しました。この回答は、研究者が結果の準備におけるリハーサルの清掃と不可解な矛盾の欠陥で告発されました。 [13] 別のコメントで、元の出版物の研究チームは、彼らの調査の方法論を説明し、批判に応答し、リン酸の代替の基本的な仮定がアルセンを維持することを確認しました。 [14] これからは、他の研究グループが細菌のサンプルも利用できるようになります。

2012年6月、Rosemary Redfieldをめぐるグループは、Arxiv結果に関する大量分析試験をリリースしました。そこでは、GFAJ-1からのDNA製剤で遊離ヒ素を証明できましたが、DNAに統合されたヒ素はありませんでした。彼らは、細菌はヒ素に耐えるが、利用可能なリン酸が非常に少ない場合でも、これら2つのイオンを非常によく区別できるため、生化学は他の細菌の核酸に対応する可能性があると結論付けました。 [初め]

  • フェリサ・ウルフ・シモン、ジョディ・スウィッツァー・ブルム、トーマス・R・クルプ、グウィネス・W・ゴードン、シェリー・E・ホエフツ、ジェニファー・ペット・リッジ、ジョン・F・ストルツ、サミュエル・M・ウェッブ、ピーター・K・ウェーバー、ポール・C・W・デイヴィス、アリエル・D・アンバー、ロナルド・S・オルムランド： リンの代わりにヒ素を使用して成長できる細菌。 の： 化学 、2010; doi：10.1126/science.11​​97258 。
  • マーシャルL.レイブス、スニタS.シンハ、ジョシュアD.ラビノウィッツ、レオニドクルーグリアック、ローズマリーJ.レッドフィールド： ヒ素栽培GFAJ-1細胞からのDNAにおける検出可能なヒ素の欠如。 の： 化学。 バンド337、番号6093、2012年7月、S。470–473、 doi：10.1126/science.1219861 、 PMID 22773140 、 PMC 3845625 （無料の全文）。
  1. ↑ a b マーシャル・ルイ・レイブス、スニタ・シンハ、ジョシュア・D・ラビノウィッツ、レオニド・クルーグリック、ローズマリーJ.レッドフィールド： ヒ素栽培GFAJ-1細胞からのDNAでの検出可能なヒ素の欠如 。 2012、arxiv： 1201.6643 （英語）。
  2. ↑ タズ： NASAの調査報告書は拒否されました 、2012年7月9日
  3. ↑ Deutschlandfunk、研究最新： チャーター微生物：リンとヒ素をどのように区別する生物 、11。2012年10月
  4. ↑ NASAが資金提供した研究は、有毒化学物質で構築された生活を発見します 国立航空宇宙管理のホームページ（英語）
  5. ↑ N.ウェーバーとA.ボジャノウスキ： NASAは壮大な生活様式を発見します。 2010年12月2日からSpiegel Onlineで
  6. ↑ Deutschlandfunk： ヒ素細菌の現在の批判を研究していることがわかります 、2010年12月3日から放送（ オンデマンドオーディオ 、ランタイム2:58分）
  7. ↑ Astrobiology Online 2010年12月2日 [初め]
  8. ↑ 2010年12月2日からのNature News [2]
  9. ↑ a b アレックス・ブラッドリー et al。 ： Archivlink （ 記念 2010年12月8日から インターネットアーカイブ ）、2010年12月5日の米国科学ブログ
  10. ↑ 2010年12月4日の彼自身の研究ブログでローズレッドフィールド [3]
  11. ↑ ロザリオ・ラグナス、デビッド・ペスタナ、ホセ・C・ディーザ： ヒ素モノヌクレオチド。高性能液体クロマトグラフィーによる分離とミオキナーゼおよびアデニル酸デアミナーゼとの同定 。の： 生化学 。 23年目、 いいえ。 5 、1984年、 S. 955–960 、doi： 10.1021/bi00300A024 、 PMID 6324859 。
  12. ↑ Mostafa I. Fekry、Peter A. Tipton、Kent S. Gates： DNAのインターンクレオチドリン原子をヒ素に置き換えることの速度論的結果。 ACS Chemical Biology 2011、6（2）; S. 127–130。 doi：10.1021/cb2000023
  13. ↑ ブルース・アルバーツ： 編集者のメモ 、科学、27。Mai2011
  14. ↑ TyafefはSy-E-Old、Jorums、8です。 「リンの代わりにヒ素を使用して成長できる細菌」に対するコメントに対する反応 （PDFファイル; 141 kb） 、科学、27。Mai2011

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