Las bacterias del arsénico necesitan fósforo después de todo

Artículo publicado por Quirin Schiermeier el 9 de julio de 2012 en Nature News

Dos equipos repitieron el debatido estudio y encontraron que las leyes químicas de la vida siguen inalterables.

Tras 18 meses de controversia, el veredicto oficial es este: las bacterias tolerantes al arsénico encontradas en el Lago Mono de California no pueden vivir sin fósforo.

En 2010, un grupo liderado por Felisa Wolfe-Simon, microbióloga actualmente en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Berkeley, California, informaba en la edición en línea de la revista Science1 de que la bacteria Halomonadaceae GFAJ-1 podía incluir átomos de arsénico en lugar de fósforo en compuestos bioquímicos cruciales tales como el ADN.

Se descubrió a la bacteria medrando en sedimentos ricos en arsénico en el poco profundo y salino Lago Mono, famoso por su aparición en una postal incluida en el álbum de Pink Floyd de 1975 Wish You Were Here.

Lago Mono, California © by NASA Goddard Photo and Video


Todas las formas de vida conocidas dependen de al menos seis elementos: hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. El arsénico tiene algunas similitudes químicas con el fósforo, pero normalmente es tóxico, por lo que la sugerencia de que podría dar soporte a la vida disparó una tormenta de dudas, así como de críticas, sobre la forma en que se desveló el descubrimiento y la entusiasta conferencia de prensa de la NASA.

Como resultado de la controversia, cuando apareció el artículo de Wolfe-Simon en la versión impresa de Science el pasado mes de junio, vino acompañado ocho comentarios técnicos de científicos que respondían al mismo2-9.

Rosie Redfield, microbióloga de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, se propuso poner a prueba el hallazgo. A principios de año dijo que no pudo reproducir los resultados de Wolfe-Simon en experimentos de laboratorio.

Redfield es ahora coautora de uno de los dos artículos que confirman que, aunque las bacterias pueden tolerar el arsénico, dependen del fósforo. Los artículos se publicaron en el ejemplar del 8 de julio de la revista Science10,11.

Tolerancia a la toxicidad

Redfield y sus colegas informan10 de que cuando las bacterias GFAJ-1 crecían en un medio que contenía arsénico y una cantidad muy pequeña de fósforo, su ADN no contenía compuestos de arsénico detectables, tales como el arseniato (el análogo con arsénico del fosfato). En el segundo artículo, Julia Vorholt, microbióloga del Instituto Federal de Tecnología en Zurich, Suiza, y sus colegas informan11 de que las bacterias no pueden crecer en un medio sin fósforo en presencia de arseniato. Pueden, no obstante, crecer en condiciones de baja cantidad de fosfato en presencia de arseniato. GFAJ-1 “es una bacteria resistente al arseniato, pero depende del fosfato”, escribe el equipo.

“Creo que ahora tenemos pruebas muy sólidas de que el metabolismo de GFAJ-1 es tan dependiente del fósforo como el resto de formas de vida orgánica conocidas”, dice Vorholt. “Estos robustos y bien adaptados microbios parecen ser capaces de extraer eficientemente nutrientes de sus entornos los cuales tienen un nivel extremadamente bajo de fósforo”.

Las muestras que usó el equipo de Wolfe-Simon para sus experimentos originales aparentemente contenían mayores concentraciones de fósforo de lo que se pensaba en un principio, añade Vorholt.

En un comunicado, Science señala que: “La nueva investigación demuestra que GFAJ-1 no rompe las leyes de la vida, contrariamente a cómo Wolfe-Simon había interpretado los datos de su grupo”.

“El artículo original de GFAJ-1 enfatizaba la tolerancia al arsénico, pero sugería que las células requerían fósforo, como se ha visto en estos dos nuevos artículos”, dice Wolfe-Simon. “Sin embargo, nuestros datos implicaban que una pequeña cantidad de arseniato podía incorporarse a las células y biomoléculas, ayudando a que las células sobreviviesen en entornos de mucho arseniato y poco fosfato. Unas cantidades tan minúsculas cantidades de arsénico incorporado pueden ser difíciles de encontrar e inestables una vez que se abren las células”.

El tema de GFAJ-1 está lejos de quedar zanjado, añade. “Las preguntas clave son: ¿cómo medran estas células en concentraciones letales de arsénico? ¿Y dónde va el arsénico?”


Nature doi:10.1038/nature.2012.10971

Artículos de referencia:

1. Wolfe-Simon, F. et al. Science 332, 1163–1166 (2011).
2. Cotner, J. B. & Hall, E. K. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201943 (2011).
3. Benner, S. A. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201304 (2011).
4. Schoepp-Cothenet, B. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201438 (2011).
5. Foster, P. L. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201551 (2011).
6. Csabai, I. & Szathmáry, E. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201399 (2011).
7. Borhani, D. W. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201255 (2011).
8. Redfield, R. J. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201482 (2011).
9. Oehler, S. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1201381 (2011).
10. Reaves, M. L., Sinha, S., Rabinowitz, J. D., Kruglyak, L. & Redfield, R. J. Sciencehttp://dx.doi.org/10.1126/science.1219861 (2012).
11. Erb, T. J., Kiefer, P., Hattendorf, B., Günther, D. & Vorholt, J. A. Sciencehttp://dx.doi.org/10.1126/science.1218455 (2012).

Autor: Quirin Schiermeier
Fecha Original: 9 de julio de 2012
Enlace Original

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Comments (2)

  1. [...] en Biologí­a, Quí­mica. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web. [...]

  2. […] universo deberían ser compatibles ya que están compuestas de los mismos elementos, olvidan que el arsénico y el fósforo también son parte de estos “elementos […]

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