GFAJ-1: ¿una bacteria a la que le gusta el arsénico?

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GFAJ-1, La bacteria de la discordia, de la familia de las Halomondaceae

A. S.

La sorpresa se desataba el 1 de diciembre de 2010, cuando la NASA anunciaba que en días sucesivos sería revelado un acontecimiento que “tendrá un gran impacto en la búsqueda de evidencia de vida extraterrestre”.

Muchas fueron las teorías y conspiraciones que empezaron a circular por redes científicas y sociales… ¿Habrían descubierto vida alienígena finalmente? Horas después se desveló el misterio: ni se había encontrado un planeta extraño, ni había habido contactos alienígenas. Era otra cosa, algo que a la gente de a pie no va a decir mucho ni va a quitar el sueño, pero que a las comunidades científicas sobresaltó, hasta el punto de generar gran controversia.

Se trataba del descubrimiento de una bacteria que vive en un lago de EEUU, al parecer, es capaz de utilizar arsénico, un elemento químico muy tóxico, para crecer y vivir, en vez de fósforo, componente fundamental en las formas de vida.

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Pero entremos en materia de por qué esto es algo tan importante. Hasta al menos ahora, los científicos han considerado que la vida, los seres vivos, cualquier forma de vida que se pueda imaginar, ya sea en este planeta o en una hipotética galaxia lejana, requiere seis elementos químicos fundamentales para poder vivir: el hidrógeno, el fósforo, el nitrógeno, el oxígeno, el azufre, y, por supuesto, el carbono. Cualquier forma de vida que se precie no podría sobrevivir sólo con otros elementos, y la privación de uno de estos componentes significaría su final.

Esta bacteria, por el contrario, cuando es privada de fósforo sería capaz de utilizar arsénico para la realización de sus procesos.

Pero no es un hallazgo que pueda parecer dudoso o sospechoso. Ni más ni menos ha sido publicada en la prestigiosa revista Science, publicación que posee equipos de revisión de todos los artículos que los investigadores mandan con el objetivo de que sean publicados, tras una revisión de semanas e incluso, como es el caso, meses.

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Felisa Wolfe-Simon:

La vida tal y como la conocemos podría ser mucho más flexible de lo que asumimos. Si existe algo, aquí en la Tierra, capaz de hacer algo tan inesperado, ¿qué otras cosas que aún no hayamos visto es capaz de hacer la vida? Ya es hora de averiguarlo.

La investigadora Felisa Wolfe-Simon y su equipo de colaboradores, trabajando para la NASA, cree que han encontrado la bacteria que cambiará la forma en que concebimos la posibilidad de existencia vida.

El experimento

Conviene antes de profundizar en el experimento, explicar que, si bien los seres vivos requieres de esos seis elementos químicos básicos para vivir, existen otros elementos, objeto de estudio de la Química Bioinorgánica, que son considerados “elementos traza”, entre los que están elementos como el calcio (para los huesos, por ejemplo), el sodio, el potasio, el vanadio, etc. Existe la sospecha de que el arsénico también puede ser un “elemento traza” en algunos seres vivos.

Pero este descubrimiento no trata de eso, sino de considerar al arsénico como un elemento “integral” que se incorpora a la estructura del ADN de un ser vivo. Muchas bacterias son capaces de resistir ante el arsénico e incluso respirarlo, pero este descubrimiento versa sobre la integración del compuesto en la estructura de sus macromoléculas si se dan unas circunstancias.

Veamos pues en que consistió en concreto el experimento en detalle. El equipo de la geomicrobióloga Felisa Wolfe-Simon, con financiación de la NASA, cogió unas bacterias del Lago Mono en California, Estados Unidos, un lago conocido por ser muy rico en Arsénico. Una vez en el laboratorio, realizó el cultivo de las bacterias.

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El experimento era sencillo. Consistía el situar las bacterias en un dispositivo que contenía fósforo, de manera que la bacteria utilizara éste para crecer. Con el paso del tiempo, los investigadores iban reduciendo gradualmente los niveles de fósforo e iban incorporando arsénico en forma de arseniato. Llegaba un punto en el que la bacteria no disponía del fósforo necesario y aparentemente comenzaba a utilizar el arsénico en su lugar. Se demostró que esto no era posible si se reducía el fósforo y no se añadía el arsénico, pero sí era posible si se añadían reservas de éste.

Posteriormente, los investigadores llevaron a cabo experimentos que determinó que el arsénico había sido incorporado en sus proteínas, en el ADN y ARN y en algunos metabolitos y lípidos.

Este experimento parecía pues demostrar que la bacteria había incorporado este tóxico elemento en sus estructuras bioquímicas.

Ya lo dejaban claro los investigadores en el inicio del trabajo enviado a Science: “Somos conscientes de la repercusión que podría tener este hallazgo”. Y tanto que las hubo. La revista Science utilizó a sus expertos para revisar la publicación, y en un par de meses se logró su aceptación, significando que el trabajo era coherente y válido.

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Polémica

Una vez se hizo público el estudio, multitud de expertos alrededor del mundo levantaron la voz, no sólo calificando el experimento como “pobre en demostraciones y descuidado”, sino contra la revista por dejar pasar dicho estudio que tantas dudas suscita. También se criticó el bombo con el que la NASA anunció esta revolucionaria noticia.

Las principales líneas de crítica al trabajo de estos investigadores van en el camino de descuido por parte de éstos a la hora de trabajar con las muestras.

En concreto, los críticos más feroces del trabajo argumentan que no se llevaron a cabo los mecanismos de control adecuados, y que lo que los investigadores afirman que es la “integración de arsénico en las estructuras bioquímicas” de esas bacterias no es realmente tal, sino que sería realmente es una especie de “superposición” de moléculas contenedoras de arsénico sobre el ADN y las macromoléculas, lo que daría la impresión de que realmente forman parte de su estructura cuando en realidad estarían “pegadas” a ellas.

La realidad, sin embargo, es que el grupo de investigadores, que ha repetido hasta la saciedad con posterioridad que el experimento fue correctamente realizado, puede seguir tranquilo, y es que a pesar de todo el criticismo que su descubrimiento levantó, su experimento no ha sido aún reproducido por ningún otro grupo de investigadores(*), por lo que no existen pruebas reales que puedan sostener las posiciones de los más críticos defensores de que no se tomaron todas las debidas precauciones, por lo que mientras que esto no ocurra, podemos estar ante una noticia que puede cambiar el mundo de la Bioquímica, la Astroquímica y todas las ciencias en general.

Para todos los interesados en profundizar en el experimento, el link siguiente lleva al artículo de la revista Science la cual lo ha hecho público gratuitamente. (Inglés avanzado): http://www.sciencemag.org/content/332/6034/1163.full

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(*) N. E.: Existe un equipo de investigación que está tratando de reproducir los experimentos de Wolfe-Simon, y al parecer ha refutado algunos, aunque ha confirmado que el arsénico estimula el crecimiento de la bacteria.

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