5/12/10
Uit EOS-magazine:

Giftig arseen nieuwe bouwsteen voor leven

In het arseenrijke zoutmeer Mono Lake in Californië is een bacterie gevonden die het giftige arseen gebruikt voor zijn stofwisseling. Voor de ruimtevaartorganisatie NASA heeft dit gevolgen voor de zoektocht naar buitenaards leven.

Amerikaanse wetenschappers van NASA berichten er na een week van speculatie over in het tijdschrift Science. Het arseen komt voor in het DNA van de bacterie GFAJ-1, op een plaats waar normaal het element fosfor zou staan. Arseen mag dus toegevoegd worden aan het rijtje van bekende basiselementen voor leven, zoals zwavel, zuurstof, stikstof, koolstof en waterstof.

'We weten dat sommige microbes arseen kunnen opnemen, maar wij hebben een organisme gevonden dat iets nieuws doet: het bouwt delen van zichzelf uit arseen', verklaarde ontdekker Felisa Wolfe-Simon. Nader onderzoek moet uitwijzen hoe het arseen in het DNA van de bacterie is beland.

Geruchten over de vondst gingen al dagen rond. Afgelopen maandag had de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA aangekondigd met een ontdekking te komen 'die gevolgen zal hebben voor de zoektocht naar bewijzen van buitenaards leven'. Aanvankelijk werd gespeculeerd dat de wetenschappers een buitenaards wezen hadden ontdekt, maar dat bleek niet het geval.

De vondst van GFAJ-1 vergroot wel de kans dat er leven bestaat op andere planeten. Op arseen gebaseerde organismes kunnen misschien extreme omstandigheden in het heelal overleven. 'Dit opent de deur naar nieuwe mogelijkheden', aldus Wolfe-Simon.

Lab
De bacterie werd gevonden in het Monomeer. Normaal bevat het meer te veel arseen voor bijna alle bekende levensvormen. Wolfe-Simon nam de uitzonderlijke bacteriekolonie mee naar het lab om ze daar te kweken. Ze zorgde ervoor dat de bacteriën geen fosfor meer kregen en voegde in de petrischaaltjes steeds meer arseen toe. De bacteriën konden zich alleen vermenigvuldigen als ze het arseen inbouwden in hun cellen in de plaats van het fosfor, dat er chemisch heel sterk op lijkt. 



Wat bleek: ze groeiden, maar wel langzamer. Bacteriekolonies die wel fosfor kregen, groeiden veel harder, maar bacteriën die noch fosfor noch arseen kregen, vermenigvuldigden zich niet. Zowel de eiwitten, het DNA als de universele brandstof in de cellen, ATP, bevatten arseen in plaats van fosfor.


Extra poot
Louis Vertegaal, als directeur bij de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) verantwoordelijk voor onder meer astronomie en chemie, noemt de vinding interessant. Bij het zoeken naar buitenaards leven hebben wetenschappers zich steeds geconcentreerd op de zes bouwstenen van leven zoals wij het kennen: koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor.

'Als je leven kunt bouwen op basis van arseen in plaats van fosfor, opent dat nieuwe mogelijkheden. Het is een extra poot die zou kunnen leiden tot leven', aldus Vertegaal, die zelf gespecialiseerd is in organische chemie. Het is volgens de wetenschapper ook zeker niet uit te sluiten dat ook van andere elementen zal blijken dat zij kunnen dienen als alternatieve bouwsteen van leven.

Besluit:
Dit is een zeer interesante ontdekking. In mijn midelbaar (biotechnieken) en zelfs op het jaar universiteit (biologie) dat ik gevolgt heb, leerde we dat alle organismen fosfor nodig hebben om te leven. Omdat dit een belangrijk element is in het DNA. Nu zien we echter dat er een organisme arseen kan gebruiken i.p.v. fosfor. En dan wetende dat arseen giftig is voor de meeste organismen inclusief de mens. Wie weet wat sommige buitengewone organisme op deze planeet nog kunnen om te overleven. Wnr we nu dus naar buitenaards leven gaan zoeken, hoeven we dus niet per se naar de aanwezigheid van fosfor te zoeken. Dit vergroot natuurlijk ook de kans dat we buitenaards leven vinden. De vraag is dus bijna niet meer "gaan we iets vinden?" , maar "wat gaan we vinden?".