GFAJ-1

Το GFAJ-1 είναι ένα πρωτεοβακτήριο της οικογένειας Halomonadaceae. Το βακτήριο έγινε ευρέως γνωστό το 2010, όταν επίσημα η NASA ανακοίνωσε πως ο συγκεκριμένος οργανισμός σε συνθήκες έλλειψης φωσφόρου μπορεί να ενσωματώσει το τοξικό για τους υπόλοιπους ζωντανούς οργανισμούς στοιχείο αρσενικό.

 Το βακτήριο ανακαλύφθηκε και καλλιεργήθηκε από την Φελίσα Γουλφ-Σάιμον (Felisa Wolfe-Simon), μια γεωβιολόγο της NASA. Ο μικροοργανισμός απομονώθηκε και καλλιεργήθηκε το 2009 από ιζήματα που συνέλεξαν αυτή και οι μαθητές της στην λίμνη Μόνο της Καλιφόρνιας, μια υπέρ-αλμυρή και έντονα αλκαλική λίμνη, με μια από τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις αρσενικού στον κόσμο. Σύμφωνα με τις μελέτες της ομάδας της Γουλφ-Σάιμον, το GFAJ-1 μπορεί να αντικαταστήσει το φωσφόρο στο DNA του με αρσενικό, όταν βρεθεί σε συνθήκες έλλειψης του πρώτου, και να συνεχίσει την ανάπτυξή του, κάτι που το κάνει να διαφέρει από όλα τα άλλα γνωστά μέλη της οικογένειας Halomonadaceae και τα οποία είναι γνωστά για την ανθεκτικότητά τους απέναντι στο αρσενικό, αλλά και κάθε άλλο γνωστό οργανισμό πάνω στη Γη μέχρι τότε. Σύμφωνα με παρατηρήσεις της Γουλφ-Σάιμον, το 1/10 του αρσενικού που απορροφάται από το βακτήριο καταλήγει στα νουκλεϊκά του οξέα. Το αρσενικό στο DNA των κυττάρων του GFAJ-1 συνδέεται με τα μόρια οξυγόνου με τον ίδιο τρόπο που συνδέεται κανονικά ο φωσφόρος. Στις 2 Δεκεμβρίου 2010 η NASA ανακοίνωσε τα αποτελέσματα των ερευνών της, έχοντας τις προηγούμενες ημέρες φροντίσει να διαφημίσει την επικείμενη ανακοίνωση της ως μια ανακάλυψη «...που θα επηρεάσει την έρευνα για την απόδειξη της εξωγήινης ζωή...», προκαλώντας μεγάλες προσδοκίες στο παγκόσμιο κοινό αλλά και την κριτική ως έναν παραπλανητικό εντυπωσιασμό. Μετά την ανακοίνωση της ανακάλυψης, διάφοροι επιστήμονες άρχισαν να αμφισβητούν τον τρόπο διεξαγωγής των ερευνών και την ορθότητα των αποτελεσμάτων, υποστηρίζοντας πως δεν υπήρχαν αρκετά στοιχεία για την βεβαιωμένη ορθότητα τους. Ο χημικός Στήβεν Α. Μπένερ (Steven A. Benner) του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ σε άρθρο του υπέδειξε ότι οι προσμίξεις ιχνοστοιχείων, κατά τη μεσοπρόθεσμη ανάπτυξη από τη Γουλφ-Σάιμον στις εργαστηριακές καλλιέργειες της, ήταν επαρκείς για τον εφοδιασμό της σε φώσφορο που χρειαζόταν για το DNA των κυττάρων και πίστευε ότι είναι πιο πιθανό το αρσενικό να απορροφάται σε άλλα σημεία των κυττάρων. Η μικροβιολόγος Ρόζι Ρέντφιλντ (Rosemary Redfield) του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολούμπια στο Βανκούβερ του Καναδά, επίσης σκεπτική προς την ορθότητα της ανακάλυψης, αποφάσισε να επαναλάβει το πείραμα. Όπως ανακοίνωσε, «...στο βαθμό που το φασματοφωτόμετρό μας μπορεί να ανιχνεύσει, δεν υπάρχει αρσενικό στο DNA του εν λόγω βακτηρίου...». Ο μικροβιολόγος του Χάρβαρντ Άλεξ Μπράντλεϊ (Alex Bradley), δήλωσε ότι το αρσενικό που περιέχει το DNA θα ήταν τόσο ασταθές στο νερό που δεν θα μπορούσε να αντέξει της διαδικασίας ανάλυσης.Στις διάφορες κριτικές, η Γουλφ-Σάιμον απάντησε σε άρθρο της τον Δεκέμβριο του 2010 που φιλοξενήθηκε στο περιοδικό Science, υποστηρίζοντας πως ήταν αναμενόμενες, ενώ απάντησε σε Συχνές Ερωτήσεις γύρω από την ανακάλυψή της σε άρθρο στο ίδιο περιοδικό στις 16 Δεκεμβρίου 2010. Η ομάδα της πληροφόρησε πως είχε την πρόθεση να αποστείλει καλλιέργειες στους συλλογείς American Type Culture Collection (ATCC) και Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulture (DSMZ) ώστε να καταστεί ευρεία η διανομή τους. Τον Ιούνιο του 2011 το Science μετέτρεψε το άρθρο του σε ελεύθερο στο κοινό, συμπεριλαμβάνοντας 8 τεχνικές παρατηρήσεις πάνω στη διαδικασία του πειράματος και μια απάντηση της Γουλφ-Σάιμον σε αυτές. Μια ανασκόπηση γύρω από το άρθρο δημοσιεύτηκε τον Μάρτιο του 2011 στο περιοδικό Bioessays. NASA – Astrobiology Magazine: "Searching for Alien Life, on Earth" NASA.gov: "NASA-Funded Research Discovers Life Built With Toxic Chemical" Αρχειοθετήθηκε 2011-08-28 στο Wayback Machine. — (Δεκέμβριος 2010) Nature News: "Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life"