• Sunday May 19,2019

Anul trecut: viața arsenicului. În acest an: viața clorului?

Anonim

[Notă: Unii nu-i plac expresia "viața bazată pe clor". Apreciez sugestiile în comentariile pentru un descriptor mai bun al stenografiei]

Anul trecut, o echipă de oameni de știință finanțați de NASA a susținut că a găsit bacterii care ar putea folosi arsenic pentru a-și construi ADN-ul, făcându-le să nu fie o formă de viață cunoscută pe Pământ. Asta nu a mers atât de bine. (Vedeți cele două piese pentru Slate pentru o recapitulare rapidă: # 1, # 2.) Un efect secundar neplăcut al hullabaloo asupra vieții arsenicului a fost că oamenii au fost distrași de la toate celelalte cercetări care se petrec astăzi în ciudate biochimie. Derek Lowe, un chimist farmaceutic care scrie blogul excelent În conductă, ne atrage atenția astăzi la un astfel de experiment, în care E. coli se dezvoltă într-o formă de viață bazată pe clor.

După cum am scris în Microcosmos, oamenii de știință au contortat E. coli în tot felul de moduri de-a lungul anilor, pentru a afla care sunt limitele vieții. Unii cercetători și-au rescris codul genetic, de exemplu, astfel încât ADN-ul său poate codifica proteine ​​care includ aminoacizi care nu sunt utilizați de nici un organism cunoscut.

Alții au fost tinkering cu ADN-ul în sine. În toate lucrurile vii, ADN-ul este în mod natural compus din patru compuși, adenină, citozină, guanină și timină. Thirina, prezentată în panoul din stânga sus aici, este un inel de atomi de carbon și de azot, cu oxigen și atomi de hidrogen care se învârt în lateral. Începând cu anii 1970, unii oameni de știință au încercat să schimbe timina pentru alte molecule, cum ar fi un spectacol la stânga jos aici. Acest compus este numit 5-clorouracil, "cloro-" referindu-se la clorul marcat aici în roșu. ADN-ul natural nu conține clor.

O echipă de cercetători germani a publicat recent detaliile unui experiment care le-a dus mult spre E. coli care trăiesc numai pe clorouracil. Ei nu s-au așezat pur și simplu și au introdus o nouă secvență pentru genomul E. coli - nu suntem suficient de inteligenți pentru a face astfel de predicții. În schimb, ei au valorificat evoluția. Oamenii de știință au alimentat o populație de E. coli clorouracil, completându-și dietele cu puțin timină pentru ai împiedica să moară de foame. Bacteriile care au preluat mutații care le-au permis să folosească clorouracil în loc de timină au fost favorizate de selecția naturală. Ei au redus nivelul de timină pentru a crește presiunea asupra bacteriilor pentru a evolua mai mult.

După cinci luni de la această evoluție, E. coli a suferit o schimbare notabilă. Pentru un singur lucru, s-au schimbat forma. Ele au început în formele normale de capsulă din fotografia de sus, s-au transformat în forme asemănătoare viermelui de dedesubt și apoi au devenit din nou în formă de capsulă. Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că bacteriile crapă clorouracilul. Nouăzeci la sută din timină din ADN-ul lor a fost înlocuită cu clorouracil. După cum scrie Lowe, oamenii de știință au descoperit că bacteriile încorporează încă unele timine în ADN-ul lor printr-o cale pe care nimeni nu a descoperit-o înainte (care arată doar cât de minunat de E. coli rămâne după un secol de studiu intensiv). Oamenii de știință au oprit această nouă cale și au descoperit că bacteriile încă au crescut fericit. Dar acum aveau doar 1, 5% timină în ADN-ul lor.

Acest E. coli este diferit de E.coli obișnuite, cu peste o mie de mutații care îi permit să preiau clorouracilul. Dar nu este încă în afara grila. Dacă este hrănită cu timină și fără clorouracil, aceasta poate reveni la un mod convențional de viață. Deci, acum vom vedea dacă oamenii de știință pot evolua în continuare bacteriile, astfel încât aceștia să trăiască numai pe clorouracil și să moară de foame pe timină.

M-am intalnit cu Steven Benner, un chimist care a ridicat multe ingrijorari cu privire la cercetarea in domeniul arsenicului de anul trecut. Ce sa gândit la noua cercetare?

- Arată adevărat, spuse el.

Benner a subliniat de asemenea că utilizarea clorului în ADN este o schimbare destul de modestă în comparație cu ceea ce ar fi fost necesar pentru înlocuirea arsenului cu fosfor în coloana vertebrală a ADN-ului. Schimbarea în clor nu modifică modul în care compusul reacționează cu alți compuși, nu-și schimbă prea mult dimensiunea, nu-și schimbă mult stabilitatea și așa mai departe.

Pe de altă parte, pare să aibă avantajul de a fi real.

[Update: Rosie Redfield, un critic deschis al cercetării despre arsenic, tocmai sa întors la mine cu lucruri frumoase de spus:

"Aceasta pare destul de solidă pentru mine (am citit-o repede). Tehnologia este plăcută, foarte potrivită pentru proiect. Niciun steag roșu deloc. " ]


Articole Interesante

Cum am putea găsi Pământul oricum?

Cum am putea găsi Pământul oricum?

Lee Billings are un eseu interesant în SEED în această lună despre cum extraterestrii ar localiza Pământul din altă parte a universului. "Pe măsură ce sonda se apropia, lacunele din norii de mai jos continentele dezvăluite s-au împrăștiat în mijlocul unui ocean înconjurat de lume. Într-un vast

Atom Smashers

Atom Smashers

Într-o vreme în urmă, Sean a scris despre filmul documentar "The Atom Smashers" de Clayton Brown și Monica Ross, doi regizori din zona Chicago. Filmul este în editare finală acum și, de fapt, va avea loc la Muzeul de Știință și Industrie din Chicago luna viitoare, 19 septembrie! Soția mea Robin și cu mine, care apar în film, și prietenii și colegii noștri buni, Ben Kilminster și Marcela Carena, vor fi într-o discuție de grup după film. Vestea fantastica e

Flashback Vineri: Motivul real al nasului Rudolph a fost roșu.

Flashback Vineri: Motivul real al nasului Rudolph a fost roșu.

(Ea este Red Hot Science Week aici la Seriously, Science? Toata saptamana vom fi featuring stiinta care se concentreaza pe culoarea rosie.) Dacă vă întrebați dacă oamenii de știință au un simț al umorului, nu mai căutați. Acest ecolog norvegian a decis să-l diagnosticheze pe Rudolph cu renul născut roșu, concluzionând că renumitul ren a suferit de o infecție parazitară a sistemului respirator (LOL!) Poate că de ace

Dovezile ADN-ului dovedesc că Prințul și Prințesa Romanov se odihnesc în pace

Dovezile ADN-ului dovedesc că Prințul și Prințesa Romanov se odihnesc în pace

Rezultatele ADN-ului au determinat în mod definitiv să se odihnească una dintre legendele provocate de revoluția rusă, dovedind o dată pentru totdeauna că întreaga familie Romanov - țarul Nicolae al II-lea, Tsarina Alexandra și toți cei cinci copii ai lor - au fost uciși de membrii Gărzii Roșii în anul 1918. Analiza genet

Trofeul marchează o nouă eră pentru știința cetățenilor în sala de clasă

Trofeul marchează o nouă eră pentru știința cetățenilor în sala de clasă

Prin Egle Marija Ramanauskaite, Coordonator al Științei Cetățenești la EyesOnALZ 21 decembrie 2017 ar putea să intre în cărțile de istorie ca prima zi când un trofeu științific a fost acordat vreodată unei școli. Trofeul, acordat 250 de studenți pentru a contribui la cercetarea Alzheimer, este acum prezentat cu mândrie lângă trofeele sportive și premii speciale de realizare la o școală de mijloc din Boise, ID. Dar povestea începe

Sărbătoriți Ziua mondială a oceanelor cu știința cetățenilor

Sărbătoriți Ziua mondială a oceanelor cu știința cetățenilor

Pe 8 iunie, oamenii din întreaga lume vor sărbători Ziua mondială a oceanelor, o zi rezervată pentru onorarea și protejarea oceanelor noastre. Pentru a vă ajuta să participați la Ziua mondială a oceanelor, am făcut o listă cu 7 proiecte de știință cetățenească bazate pe ocean care au nevoie de ajutorul dvs. Suntem parteneri