Биологи попытались окончательно опровергнуть теорию "мышьяковой жизни"

Биологи установили, что штамм бактерий GFAJ-1, способный, по заявлениям некоторых ученых, использовать вместо фосфора мышьяк, обладает среди бактерий самым высоким сродством к фосфору. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое содержание приводит ScienceNews.

Ученые исследовали то, насколько поверхностные фосфат-связывающие белки у разных бактерий способны отличать фосфор от мышьяка. Для этого белки помещали в растворы с низкой концентрацией фосфатов (PO₄^3-) и различной концентрацией соответствующего соединения мышьяка - арсенатов (AsO₄^3-). Ученые определяли, при каком соотношении мышьяка и фосфора в среде поверхностные белки свяжут более 50 процентов мышьяка. Это будет обозначать, что при такой концентрации способность белков отличать ионы двух этих элементов окажется исчерпанной.

Авторы показали, что у каждой из исследованных бактерий поверхностные белки достигают этого порога не ранее чем при 500-кратном избытке мышьяка. Причем штамм GFAJ-1 оказался среди всех исследованных микроорганизмов рекордсменом - его белки продолжали связывать фосфор вплоть до достижения 4500-кратного избытка мышьяка.

Кроме того, ученые провели рентгеноструктурный анализ одного из фосфат-связывающих белков в двух разных состояниях: когда он был связан с фосфатом и с арсенатом. Исследования показали, что хотя физически арсенат лишь незначительно больше фосфата, особенности строения белка заставляют его искажать одну из ключевых водородных связей. Это и определяет низкое сродство белка к мышьяку и высокое к фосфору.

То, что GFAJ-1 лучше всех известных бактерий отделяет мышьяк от фосфора, говорит о том, насколько ей необходим последний. По мнению авторов новой работы, полученные данные представляют собой "последний гвоздь в крышку гроба" теории мышьяковой жизни.

Сообщение о том, что бактерии штамма GFAJ-1, обитающие в соленом озере Моно в Калифорнии, способны при отсутствии фосфора заменять его на мышьяк, появились в 2010 году. Публикация имела большой резонанс, так как давала повод надеяться на расширение элементной базы жизни и существовании во вселенной "неклассических" организмов. Позднее несколько групп выступили с опровержениями работы. Подробнее об этом можно прочитать здесь.