DNA… all’arsenico!

Risalgono agli ultimi mesi  le accese polemiche riguardo alle sensazionali (o sensazionalistiche?) scoperte del team di Felisa Wolfe-Simon, un’astrobiologa NASA dell’agenzia United States Geological Survey di Menlo Park, in California, apparse nel 2010 sulla rivista scientifica Science e pubblicizzate dalla NASA durante una conferenza del 2 Dicembre dello stesso anno, come “an astrobiology finding that will impact the search for evidence of extraterrestrial life“. La prova in questione sarebbe l’esistenza di un batterio estremofilo, della famiglia Halomonadaceae e della classe Gamma Proteobacteria, battezzato GFAJ-1 (give Felisa a job-1), che è in grado di nutrirsi utilizzando un elemento tossico per la maggior parte degli organismi, soprattutto ad alte concentrazioni:  l’arsenico. Il microrganismo è stato isolato nel 2009 in sedimenti raccolti dalla stessa Felisa Wolfe-Simon e dai suoi colleghi lungo le rive del lago Mono, in California, caratterizzato da alti gradi di salinità e alcalinità oltre che da una delle più elevate concentrazioni di arsenico naturale di tutto il mondo (200 µM in media).
Molti batteri Halomonas, al cui genere appartiene anche GFAJ-1 secondo i risultati del sequenziamento della subunità 16S dell’rRNA e alla successiva collocazione nell’albero filogenetico, sono noti per essere in grado di tollerare elevati livelli di arsenico; tuttavia GFAJ-1,  in condizioni di carenza di fosforo, sarebbe, inoltre, in grado di incorporare l’arsenico nel suo DNA: introducendo arsenico radioattivo nei terreni di crescita, Wolfe-Simon ha infatti osservato che circa un decimo di arsenico assorbito si è fissato negli acidi nucleici del microrganismo.

GFAJ-1 (Google Immagini)

Tale risultato è stato interpretato come la capacità del batterio GFAJ-1 di sostituire il fosforo con l’arsenico nella struttura stessa del proprio DNA, e lascerebbe adito a nuove frontiere di ricerca sia per quanto riguarda l’origine della vita e i primordiali habitat terrestri, che per la definizione stessa del concetto di vita terrestre ed extraterrestre, determinando l’ampliamento delle attuali conoscenze della chimica biotica e prebiotica (Pennisi, 2010).
Molte polemiche si sono tuttavia sviluppate in seguito alla pubblicazione dell’articolo, criticando sia il clamore sollevato dalla NASA per pubblicizzare la scoperta, sia, più formalmente, eventuali problemi di contaminazione, da parte di arsenico residuo, dovuti ad errori metodologici nei protocolli sperimentali dell’ equipe NASA. Ad oggi il dibattito è aperto ma ancora le conclusioni dell’articolo originale non sono state confutate né confermate.

Mono lake landsat horz (Google Immagini)

Fonti:

  1.  Wolfe-Simon, Felisa, et al. (2010). A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. Science.
  2. Pennisi, Elizabeth (2010). What Poison? Bacterium Uses Arsenic to Build DNA and Other Molecules. Science 330 (6009): 1302.
  3. http://www.sciencenews.org/
  4. http://science.nasa.gov/science-news

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