GFAJ-1

GFAJ-1 on ekstremofiilinen bakteeri, jonka aineenvaihdunnassa tutkija Felicia Wolfe-Simonin tutkimusryhmän yksittäisen ja varmistamattoman tutkimuksen mukaan toimisi fosforin puuttuessa sen sijaan arseeni. Lajin ajateltiin olevan ensimmäinen esimerkki vaihtoehtoisiin biokemioihin pohjautuvasta elämästä. GFAJ-1 kuuluu samaan evolutiiviseen kehityslinjaan kuin kaikki muutkin maapallolla elävät eliöt. Sen ajateltiin Wolfe-Simonin tutkijaryhmän tuloksiin nojaten voivan elää ilman fosforia ja käyttää sen sijasta arseenia aineenvaihduntaan, rakenteisiin ja lisääntymiseen. Toisaalta sen todettiin elävän myös fosforilla, ja sen kasvu todettiin nopeammaksi fosfaattipitoisissa kuin vähäfosfaattisissa arseenipitoisissa oloissa.

NASAn rahoittama Arizonan yliopiston tutkijaryhmä löysi bakteerit Kaliforniassa sijaitsevasta, voimakkaasti suola- ja arseenipitoisesta Mono Lake -järvestä. Ei tunnettu mekanismia, millä tavalla arseeni olisi fosforin tilalla bakteerin proteiineissa tai DNA:ssa, eikä solun sisäistä arseenin käsittelykoneistoa tunneta. Arseenia kuitenkin eristettiin bakteerien proteiineista, lipideistä, aineenvaihduntatuotteista ja nukleiinihaposta. Arseenihapon (H3AsO4) suolat eli arsenaatit ovat kemiallisesti huomattavan paljon fosfaatteja muistuttavia, ja laboratoriotutkimukset suoritettiin lähes fosforittomassa tilassa. Muun muassa astrobiologi Steven Benner totesi Science-lehdelle tämän tutkimustyön olleen sikäli kesken, että tutkimus ei todennut, onko arseeni todella juuri fosforin tilalla käytössä bakteerin proteiineissa ja DNA:ssa. Useissa myöhemmissä tutkimuksissa osoitettiin, että GFAJ-1 ei pystynytkään korvaamaan fosforia arseenilla solukalvonsa molekyyleissä ja DNA:ssansa.

Erityistä kiinnostusta näytti herättävän kysymys, voisiko elämää syntyä ja kehittyä itsenäisesti Mono Laken kaltaisissa olosuhteissa vaihtoehtoista väylää esimerkiksi ulkoavaruudessa ilman fosforia. Siihen löytö ei antanut suoraa vastausta.

Felicia Wolfe-Simon ja tiedeyhteisön kritiikki
GFAJ-1-mikrobin eristäneen Nasan tutkijaryhmän kasvoksi nousi Felicia Wolfe-Simon. Tutkimustyön löydökset ja näiden  maailmanlaajuinen julkaiseminen Nasan tiedotustilaisuudessa kirvoitti tiedeyhteisössä vahvaa kritiikkiä, joka on henkilöitynyt nimenomaan nuoreen Wolfe-Simoniin. GFAJ-1 on akronyymi, joka syntyi leikkisästi sanoista get-felica-a-job.

Lähteet

Aiheesta muualla
Wolfe-Simon et al. (2010) A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. Science 

Proteobacteria
Ekstremofiilit