To była dla mnie wiadomość dnia. Wygląda na to, że ten szczep bakterii strukturalnie zastąpił fosfor arsenem. Arsen wbudowują w nukleotydy, DNA, białka i lipidy. Śmieszna rzecz, bo ich DNA nie jest już tym samym związkiem chemicznym, co nasze DNA, co jest ewenementem wśród organizmów na naszej planecie. Podobnie z RNA i ATP. Jakby się nad tym zastanowić, to właściwie do uzyskania wszystkich tych zmian (pod względem metabolicznym) potrzebne jest jedynie wprowadzenie arsenu do ATP.

   Jestem ciekawy, czy te bakterie po prostu zaadoptowały arsen zamiast fosforu, aby zwiększyć swoje szanse na przeżycie (pomimo ewentualnego rozregulowania procesów biochemicznych), czy też może poszły o krok dalej - ulepszenie reakcji i oddziaływań. ATP z arsenem zamiast fosforu może mieć przecież inną wartość jako "waluta energetyczna". Pozostaje czekać na dokładną analizę chemiczną metabolitów tych bakterii oraz na sekwencjonowanie genomu.

Więcej informacji i komentarzy można znaleźć tutaj.

Genom,czyli trzeba czekać.

>czy te bakterie po prostu zaadoptowały arsen zamiast fosforu

Ale korzystają (mogą) z fosforu również.

Trzeba "ogólnie" czekać co odkryją, czy dopowiedzą.

>Ale korzystają (mogą) z fosforu również.

   Zgadza się. Właśnie chodziło mi o to, że potrafią korzystać z arsenu jako substytutu fosforu. Kto wie, czy to tylko gorszy substytut, czy może daje dodatkowe korzyści w biochemii.

>   To była dla mnie wiadomość dnia. Wygląda na to, że ten szczep bakterii strukturalnie zastąpił fosfor arsenem. Arsen wbudowują w nukleotydy, DNA, białka i lipidy.

Jak wiadomo, nawet wśród ludzi są mutanci, całkowicie odporni na zatrucie związkami arsenu - bardzo ich mało, ale faktem jest, że są. Zaś znacznie większa liczba - może nawet wszyscy - jest w stanie znacznie zwiększyć tolerancję, jeśli przez dłuższy czas pobiera minimalne dawki. Także zatrucie przewlekłe przebiega rozmaicie: na jednym krańcu kontinuum owocuje tylko lekkim zakłóceniem procesów trawiennych i niegroźnymi zmianami skórnymi, na drugim kończy się rozsianymi nowotworami. Opisane bakterie adaptowały się przez wiele pokoleń, ale bez fosforu wciąż jeszcze obyć się nie mogą. Prawdopodobnie więc DNA mają na fosforze, a enzymatykę na arsenie.

A w trakcie podziału to czego używają skoro fosforu nie ma? A wzrost kolonii następuje.
Co innego gdyby chodziło o przeżycie jako takie.

   Tak, ale czym innym jest odporność na zatrucia czy tolerancja na arsen, a czym innym wykorzystywanie go jako substytutu fosforu. W sumie jest to analogiczne do tlenu, który jest toksyczny. Można go tylko tolerować i bronić się przed nim, ale także wykorzystywać do oddychania.

>Opisane bakterie adaptowały się przez wiele pokoleń, ale bez fosforu wciąż jeszcze obyć się nie mogą.

   Nie wiadomo. Być może w długim okresie potrzebują fosforu. Ciekawe, czy wszystkie molekularne funkcje potrafią znieść zmianę na arsen. W każdym razie w badanych warunkach bakterie wykorzystujące arsen mogły obyć się całkowicie bez fosforu (a mając w zamian arsen) i rosnąć.

>Prawdopodobnie więc DNA mają na fosforze, a enzymatykę na arsenie.

   Wykazano wbudowanie się pobranego arsenu do DNA bakterii. Skoro się dzielą bez fosforu, a DNA powielają przy podziale, to coś muszą wbudowywać w DNA. Właściwie kluczowe byłoby zastąpienie reszt fosforanowych w ATP na arsenianowe. Wtedy arsenian byłby przeniesiony na inne nukleotydy, będące substratami do syntezy RNA i DNA, a także na białka (gdzie ATP jest substratem fosforylacji), nie mówiąc o energetycznym wykorzystaniu ATP.

Piękne wiadomości. Niedługo dojdzie do tego, że naukowcy potwierdzą, że życie może istnieć w zupełnie niewiarygodnych formach i warunkach, co podważy kreacjonalistyczną teorię o tym, że Ziemia jest jedynym miejscem, w którym mogło powstać życie tylko dlatego, że jakiś tam bóg dobrał idealnie temperaturę, odległość od słońca, stabilną orbitę itd. Okazuje się, że życie może mieć zupełnie inne podstawy i podlegać zupełnie innym prawom. Nie zdziwiłbym się gdyby nagle odkryto planetoidę, planetę czy choćby meteoryt który będzie żywym organizmem. To by było piękne... Się rozmarzyłem...

---

www.moherowo.pl

Całym w tej formie to wątpliwe, ale na Ziemi istnieją organizmy które w swoim wymiarze są gigantyczne i jednorodne, np. grzyby.
Niektóre rośliny również (zasięg).
Jednak próżnia jako taka nie jest zbyt sprzyjającym środowiskiem aby stanowiła stałą platformę rozwoju.

A ja bym się tak nie ekscytował. Podejrzewam, że te bakterie wbudowują arsen bo brakuje im fosforu (lub też proporcje tych pierwiastków są odwrócone w ich środowisku). Być może obarczone to jest bardzo dużymi wydatkami energetycznymi i w normalnych warunkach taka bakteria nie przetrwa. Dopiero jak arsen wszystko dookoła zniszczy to te sobie poradzą.
Czekam na dalsze badania i ekspertyzy.

>Być może obarczone to jest bardzo dużymi wydatkami energetycznymi i w normalnych warunkach taka bakteria nie przetrwa.

   Całkiem możliwe. Wzrost bakterii na arsenie stanowi jedynie 60% szybkości wzrostu tychże bakterii na fosforze. Mogą wykorzystywać arsen jako jako materiał "drugiego wyboru", co umożliwiałoby im szybki wzrost w obecności fosforu, a w obecności jedynie arsenu wzrost wolniejszy, ale jednak wzrost (a to przewaga nad innymi bakteriami). Podobnie jak z glukozą i laktozą u E. coli.

>Niezwykle intrygujące odkrycie.....
Lem kiedys pisal raczej zartobliwie o organizmach ,gdzie glownym budulcem byl krzem, ze wzgledu na podobna do wegla zdolnosc do budowy lancuchow z tlenem, azotem i innymi czasteczkami krzemu. Nie wiem juz jak sie wspomniana powiesc nazywala ale sam pomysl byl ciekawy. Dzisiejsze wiadomosci wydaja sie przescigac najdowazniejsza fantazje. Skoro fosfor da sie zastapic arsenem, to moze by tak pojsc dalej : np wapn strontem albo innymi potencjalnie trujacymi kombinacjami. Ciekawy tez jestem jakie sa mechanizmy naprawcze u ww. archeobakteri i czy dzialanie polimerazy RNA rozni sie istotnie od nam poznanych ze wzgledu na istnienie arsenu.

Np. okrzemki.
Więc wykorzystywanie krzemu przynajmniej do budowy szkieletu nie jest rewelacją dla organizmów Ziemskich.

>Np. okrzemki.
>Więc wykorzystywanie krzemu przynajmniej do budowy szkieletu nie jest rewelacją dla organizmów Ziemskich.
Och, proszę. Krzemionka nie jest niczym dziwnym. I występuje w postaci związku nieorganicznego. To dwutlenek krzemu. Jest stosowana podobnie do naszych soli nieorganicznych w kościach. A występuje nie tylko w "pudelkach" okrzemków, ale jako inkrusty ścian komórkowych licznych roślin. Np. traw albo skrzypów.
To coś innego niż SF Lema. Tam krzem mial być podstawą związków organicznych.
BTW - SF, ale oparty na niezlych argumentach. Oczywiście nie wiemy, czy to możliwe...

To prawda.
I prawda jest również że w pewnym sensie jesteśmy uwięzienie w pewnym dogmacie "węglowym".
Naukowcy zdają sobie z tego sprawę.
Jednak nie możemy w żaden sposób zweryfikować tych wyobrażeń co może być lub nie.
Brak danych.

Niemniej jednak hipoteza polifiletycznego rozwoju życia jest obecnie intrygująca.
Takie archeony o jakich mówimy, nie bylyby pewnie niezależną galęzią rozwojową, ale przypuszczam - oddzielilyby się od reszty świata jaki znamy bardzo dawno temu.
Zresztą to wiemy, bo archeony mają wiele cech różnych od reszty świata, jak nietypowe enzymy (np. polimeraza wykorzystywana w PCR) albo najliczniejsze odstępstwa od uniwersalności kodu genetycznego.

Ech - to nie jest archeon!
A to jestem zaskoczona...

   Jezioro Mono powstało 760 000 lat temu (według angielskiej Wikipedii). Biorąc to pod uwagę, cecha wykorzystywania arsenu u tych bakterii jest raczej młoda.

>   Jezioro Mono powstało 760 000 lat temu (według angielskiej Wikipedii). Biorąc to pod uwagę, cecha wykorzystywania arsenu u tych bakterii jest raczej młoda.
Te bakterie to bliscy kuzyni pospolitej E.coli, więc faktycznie cecha jest stosunkowo młoda. To czyni sprawę tym bardziej interesującą. A mówią, że "poważne" mutacje nie są możliwe...

A jakie warunki były na początku domniemanego powstania (zasiedlenia) ?
Na pewno zdecydowanie różne od dzisiejszych,a to przekłada się (skoro coś żyło i przeżyło) na dostosowanie, ale w oparciu dalej o wspólną podstawę.
Mnie w tym wszystkim interesuje tylko samo DNA nowej bakterii, jest w nim zasadnicza odmienność czy nie.

>Mnie w tym wszystkim interesuje tylko samo DNA nowej bakterii, jest w nim zasadnicza odmienność czy nie.

   Póki co znamy fragment sekwencji genu kodującego 16S rRNA tych bakterii, używanego standardowo do filogenetyki. Sekwencja jest niemal identyczna z sekwencjami Halomonas (99% identyczności, jak puściłem BLAST). Nie jest to zatem odległa gałąź życia. Różnice będą pewnie widoczne w genach metabolizmu fosforu, ale na duże chyba nie ma co liczyć.
   Na sekwencję genomu nie powinniśmy czekać zbyt długo. Wprawdzie gram ujemne mają długie genomy, ale temat jest chodliwy.

Przypomnę, że to odkrycie nie zostalo póki co zweryfikowane, więc traktujmy te doniesienia odrobinę ostrożnie.

Troszkę więcej: [url=wwwhttp://www.nature.com/news/2010/101202/full/news.2010.645.htmlurl]
I coś o bakteriach wykorzystujących arsen w metabolizmie;
aem.asm.org/cgi/reprint/74/9/2588
ijs.sgmjournals.org/cgi/reprint/57/3/504
aem.asm.org/cgi/reprint/73/16/5130
ale to jednak nie to samo.
Nie wiem czemu, nie potrafię dotrzeć do oryginalnych prac, nawet abstraktów - komuś się udalo? To źle mi wygląda, bowiem zwykle oryginalne wyniki są "do znalezienia".

>Nie wiem czemu, nie potrafię dotrzeć do oryginalnych prac, nawet abstraktów - komuś się udalo?

   Praca ma status "in advance", a więc jest jeszcze przed właściwą publikacją. Dlatego jest krótka publikacja online w Science Express, a plik można również znaleźć pod tym linkiem. Jest też suplement.

>>Nie wiem czemu, nie potrafię dotrzeć do oryginalnych prac, nawet abstraktów - komuś się udalo?
>   Praca ma status "in advance", a więc jest jeszcze przed właściwą publikacją. Dlatego jest krótka publikacja online w Science Express, a plik można również znaleźć pod tym linkiem. Jest też suplement.
Dziękuję, poczytam

>Niezwykle intrygujące odkrycie.....

Ani Gazeta nie jest czasopismem naukowym, ani kanał Discovery, ale... W odcinku cyklu "Zagadki Wszechświata z Morganem Freemanem", a konkretnie w odcinku "Czy jesteśmy sami?" taka informacja padła. Seria jest nowa, ale realizowana była jak podejrzewam w roku 2009. Gdzie tu nowość?
Często odnoszę wrażenie, że "redaktorzy" z wielu tytułów prasowych, że o portalach internetowych nie wspomnę, piszą artykuły po obejrzeniu na kanałach typu Discovery, National Geografic, czy Planete ciekawego materiału i publikują to jako "sensacyjne odkrycie". Nie jestem w stanie teraz podać konkretnych przykładów (zimowe lenistwo), ale niedawno odniosłem takie wrażenie czytając np. doniesienia o "prawie zagładzie" gatunku ludzkiego ok. 75 tys. lat temu (zbiegło się to z emisją aż dwóch różnych materiałów na ten temat na ww. kanałach popularnonaukowych).
Moim zdaniem, jeżeli, tak jak w tym przypadku, redaktor poszerzy temat, docierając do bardziej konkretnych informacji, poszerza to wiedzę przeciętnych ludzi i w sumie przyczynia się to do podniesienia stany wiedzy wśród ogółu społeczeństwa (i przy okazji może niejeden zastanowi się jak się to ma do "prawd objawionych"), niemniej mechanizm takich publikacji utwierdza moje przekonanie o upadku zawodu dziennikarza.

>W odcinku cyklu "Zagadki Wszechświata z Morganem Freemanem", a konkretnie w odcinku "Czy jesteśmy sami?" taka informacja padła. Seria jest nowa, ale realizowana była jak podejrzewam w roku 2009. Gdzie tu nowość?

Możesz wyjaśnić o jaką informację ci chodzi konkretnie która padła w tym filmie ?

>>W odcinku cyklu "Zagadki Wszechświata z Morganem Freemanem", a konkretnie w odcinku "Czy jesteśmy sami?" taka informacja padła. Seria jest nowa, ale realizowana była jak podejrzewam w roku 2009. Gdzie tu nowość?
>Możesz wyjaśnić o jaką informację ci chodzi konkretnie która padła w tym filmie ?
Chodzi o odcinek "Jak tu dotarliśmy" (pomyłka, przepraszam) - informacja dokładnie taka, która jest treścią omawianego artykułu w Wyborczej.pl, czyli o tym, że w wodach jeziora Mono odkryto bakterie wykorzystujące arsen m.in. do budowy materiału genetycznego. W filmie tym przedstawiono dosyć śmiałą hipotezę, że jest to dowód na to, iż życie na Ziemi powstało co najmniej dwukrotnie, co z kolei zwiększa prawdopodobieństwo odkrycia go na innych planetach.
Pozdrawiam

Absolutnie pewny jesteś że dokładnie taka sama informacja padła o wspomnianej bakterii?
Ja wprawdzie oglądałem ale...może mi umknęło.

>Absolutnie pewny jesteś że dokładnie taka sama informacja padła o wspomnianej bakterii?
>Ja wprawdzie oglądałem ale...może mi umknęło.
Oglądałem co prawda nieuważnie, ale jestem pewien.
Po Twoich natarczywych pytaniach zaczynam mieć wątpliwości, więc obejrzę uważnie jeszcze raz (sobota 14:00 Discovery Science).
Pozdrawiam

Jest na tubie.

>Jest na tubie.
>
Też nie wytrzymałem i ściągnałem z sieci I teraz już jestem pewien. Oczywiście informację podano zgodnie ze stanem faktycznym, czyli dużo przypuszczeń, niemniej tak, to jest to, o czym napisałem w 1. wypowiedzi.
Pozdrawiam

>Absolutnie pewny jesteś że dokładnie taka sama informacja padła o wspomnianej bakterii?
>Ja wprawdzie oglądałem ale...może mi umknęło.
Też oglądałam, ale sądziłam, że mówili o archeonach.
Ta bakteria nie mogła powstać niezależnie, bowiem to bliski kuzyn E.coli (eubakteriae, czyli bakterie właściwe) - jest drzewko w którymś z podanych linków, bodaj przez kolegę Michała, za co jeszcze raz dziękuję.