• Wednesday July 17,2019

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

Șoareci nascuți din spațiu

Șoareci nascuți din spațiu

Un maimuță supraveghează puii sănătoși proveniți din spermă liofilizată care a zburat la bordul Stației Spațiale Internaționale timp de 288 de zile. Teruhiko Wakayama / PNAS / 6 iunie 2017 Vol. 114 Nr. 23 Înainte de a se naște, acești șoareci erau astronauti. Sau mai degrabă sperma care le-a făcut. Cercetătorii jap

Umbla ca un egiptean: cu degetele protetice

Umbla ca un egiptean: cu degetele protetice

Un egiptolog nu este gata să închidă cartea despre povestea a două degete de la picioare. Odată considerată a fi o simplă ornamentație pentru viața de apoi, degetele artificiale aflate pe două mumii egiptene antice pot fi de fapt cele mai vechi membre protetice cunoscute. Degetele degetelor fals sunt chestiile de la picioarele Greville Chester și Tabaketenmut. Greville

3 fețe ale Evei

3 fețe ale Evei

Din stânga: interpretările autorului de pe computer, cum ar fi putut să-i privească dacă rădăcinile sale din Africa, Asia de Est sau Caucazian au dominat apariția ei. Rob Burriss de la Universitatea de Stat din Pennsylvania a creat imaginile utilizând software-ul dezvoltat de Laboratorul de Percepție la Universitatea St. Andrews

Găsit: O parte a creierului care știe când creierul este greșit

Găsit: O parte a creierului care știe când creierul este greșit

Dimensiunea unei mici părți a creierului, chiar în spatele ochilor, este legată de capacitatea unei persoane de a evalua cât de probabil este să aibă dreptate cu privire la întrebările de fapt, potrivit unui studiu publicat săptămâna trecută în Știință . Această facultate este importantă în multe decizii din lumea reală; poate face diferența între a se baza pe judecata noastră greșită și despre a cere ajutor dacă ne dăm seama că s-ar putea să greșim. Autorul principal al studiului

Diavolul cu ochi albaștri!

Diavolul cu ochi albaștri!

Notă: Descărcați fișierul aici (are mai multe procente precise în ochii albastre din Norvegia, cineva ar putea încerca să obțină un model teoretic de joc dacă ar fi înclinat, nu am timp acum). Ruchira Paul a adus acest articol în atenția mea: Înainte de a solicita un test de paternitate, petreceți câteva minute privind culoarea ochiului copilului dumneavoastră. S-ar putea să v

Exclusiv: Noi vorbim  "TRON: Legacy " Cu directorul Joe Kosinski

Exclusiv: Noi vorbim "TRON: Legacy " Cu directorul Joe Kosinski

Erau 28 de ani de la căderea lui Jeff Bridges în Tron și grafica uimitoare a anilor 1980. Acum, universul Tron este înapoi cu noul film Tron: Legacy , din 17 decembrie. Aici este versiunea extinsă a interviului nostru cu regizorul Joe Kosinski din ediția din decembrie a discului DISCOVER, în care directorul de film de debut pentru prima dată discută despre reinventarea ciclului de lumină, construirea de costume cu puterea de la bord și despre timpul în care trece timpul Tron în comparație cu lumea reală. De ce să te î