Одно из нашумевших событий прошлого года, о котором сообщала и наша программа – публикация в почтенном рецензируемом журнале Science сообщения об обнаружении бактерий, использующих для роста вместо фосфора мышьяк - Гранит науки - 2011-01-11

Одно из нашумевших событий прошлого года, о котором сообщала и наша программа – публикация в почтенном рецензируемом журнале Science сообщения об обнаружении бактерий, использующих для роста вместо фосфора мышьяк, она подверглась разоблачительной критике со стороны профессионального сообщества.

Возмутителем спокойствия стала блогосфера, взорвавшаяся негодующими комментариями сразу после публикации (хотя отдельные критические высказывания прозвучали, но не были услышаны на пресс-конференции, организованной NASA перед выходом в свет статьи, будто бы производящей переворот в биологии). Напомню, речь идет о возможности замены в ключевых биологических молекулах, таких как ДНК, фосфора ядовитым мышьяком. Собственно, ядовитость мышьяка и обусловлена его химическим сходством с фосфором, благодаря которому он «обманывает» живые клетки, проникая в них «фосфорными» путями.

Но в исследовании, опубликованном в Science в начале декабря прошлого года Фелисой Вольфе-Саймон (Felisa Wolfe-Simon), астробиологом NASA при Геологической Службе США (United States Geological Survey) и ее соавторами, утверждается, что бактерии семейства галомонад, обитающие в калифорнийском озере Моно, способны размножаться в среде, богатой мышьяком, и, более того, использовать этот мышьяк вместо фосфора в построении важных биологических соединений. Что само по себе допускает возможность существования иных, внеземных форм жизни, «другой биологии». На поверку оказалось, что из приведенных в самой статье данных, по практически единодушному мнению экспертов, никак не следует, что мышьяк включается в ДНК, да и способность некоторых бактерий жить при высоких концентрациях мышьяковых соединений давно описана.

«В общем, удивительная история» - говорит сотрудник МГУ, доктор биологических наук Армен Мулкиджанян. В интервью нашей программе он пояснил, что выращивание бактерий в присутствии арсената (соли мышьяковой кислоты [AsO4]3−) «традиционно используется, когда нужно энергетически истощить клетки». Если в среде много арсената, то он, будучи узнаваемым ферментами, которые обычно работают с ионами фосфата, может включаться в цепь реакций, в норме приводящих к синтезу энерго-запасающего соединения, аденозинтрифосфата (АТФ).

Энергия при этом накапливается в кислородных «мостиках», соединяющих три фосфатные группы на «хвосте» молекулы АТФ. В присутствии соединений мышьяка вместо молекул АТФ образуются молекулы его мышьяк-содержащиего аналога, в котором кислородные мостики, соединяющие атомы мышьяка, крайне неустойчивы и распадаются за 1-2 секунды c потерей запасенной энергии. Фосфатные группы в ДНК связаны точно такими же кислородными «мостиками», как и в молекуле АТФ, и потому возможность существования стабильных мышьяк-содержащих молекул ДНК весьма сомнительна даже с теоретической точки зрения.

«Поскольку неустойчивость подобных, содержащих мышьяк соединений хорошо известна из химии, вся затея поиска «мышьяковой жизни» с ее последующей усиленной информационной поддержкой характеризует, помимо прочего, химические познания авторов работы,– отмечает доктор Мулкиджанян.

Более подробный комментарий, отделяющий рациональное от нерационального в исследовании Фелисы Волфе-Саймон, доступен на сайте пост-публикационных рецензий F-1000 (FACULTY of 1000), его авторы – Бен Бэсби (Ben Busby) и Михаил Гальперин (Michael Galperin) из Национальных Институтов Здоровья (National Institute of Health) США.