Encuentran en lago de EU bacteria capaz de reproducirse usando arsénico; se expande el concepto de vida

Isaac Torres Cruz | Academia

La vida como la conocemos está formada por bloques químicos de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo; pero una investigación reciente de científicos de la NASA abre la posibilidad a uno nuevo, el arsénico, venenoso para la mayoría de los organismos en la Tierra.

Investigadores del Programa de Astrobiología de la agencia espacial estadunidense descubrieron por primera vez que una bacteria, extraída del lago Mono en California, es capaz de prosperar y reproducirse utilizando arsénico en vez de fósforo, la columna vertebral del ADN.

Después de extraer la bacteria del lago californiano, que se caracteriza por su alta salinidad, alcalinidad y altos niveles de arsénico, los científicos la hicieron crecer en el laboratorio con una dieta en su mayor parte de fósforo pero complementada con arsénico. Cuando los científicos retiraron el primer elemento la bacteria continuó creciendo con el que es tóxico.

El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos, el de mayor importancia biológica son los adenosintrifosfatos (ATP), fundamentales en la obtención de energía de las células; por otra parte también es el origen de los fosfolípidos, que forman las membranas celulares.

El arsénico forma parte del mismo grupo que el fósforo y son muy similares, sólo que el primero es más reactivo, con ácidos nucleicos más inestables. El arsénico afecta el desarrollo metabólico porque químicamente se comporta igual al fosfato, problema que parece haber solucionado la bacteria del grupo Gammaproteobacteria, llamada GFAJ-1.

“Sabíamos que algunos microbios son capaces de respirar arsénico, pero encontramos que esta bacteria es capaz de hacer algo más: construir parte de sí con el elemento”, señala Felisa Wolfe-Simon, astrobióloga de la NASA, autora principal del estudio que se publica en la revista Science.

“Si una forma de vida puede hacer algo inesperado aquí en la Tierra, ¿qué más podría hacer la vida que no hemos visto aún?”, añade en un comunicado de la agencia espacial.

CAUTELA. Para el científico mexicano Rafael Navarro este es un gran avance, que abre un nuevo panorama dentro y fuera de la Tierra, aunque hay que tomarlo con cautela.

El astrobiólogo del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, conocido por sus colaboraciones con la NASA en el proyecto de terraformación de Marte y el estudio de sus misiones robóticas en este planeta, apuntó que aún falta hacer investigaciones más cuidadosas para demostrar que sí existió un intercambio entre el fósforo y el arsénico y no sólo se quedó el último pegado en el ADN de la bacteria, como ya han opinado algunos científicos.

Sin embargo para el científico la importancia del hallazgo es indiscutible, ya que inaugura un nuevo campo para la ciencia, principalmente para su ramo. “Esto nos hace tener una mente más abierta para buscar vida fuera de la Tierra, en ambientes en los que antes no hubiéramos imaginado”, agregó.

La próxima misión de la NASA en la que llevarán al robot explorador Curiosity a Marte es un buen ejemplo, mencionó. Si el robot atravesara una zona con altos niveles de arsénico en el pasado pasaría de largo; no obstante con este nuevo conocimiento, añadió Navarro, sería importante detenerse y comenzar a analizar el terreno.

Pero para buscar vida habrá que seguir dando prioridad a los seis elementos básicos, porque de manera natural en el Universo existe miles de veces más fósforo que arsénico y, al igual que en la Tierra, los organismos deben preferir éste, indicó el científico universitario. “Aún confirmando que existe vida que de forma natural se desarrolla con arsénico seguiría siendo la excepción”.

EN TIERRA. Ya aquí en Tierra, los científicos de la NASA estiman que los hallazgos en la GFAJ-1 tendrá impacto en la investigación de varias áreas, como el estudio de la evolución de la Tierra, química orgánica, ciclos biogeoquímicos, mitigación de enfermedades y abre además nuevas posibilidades a la microbiología y otras áreas.

Pero en investigaciones aplicables, puntualizó Rafael Navarro, serviría para buscar nuevas estrategias de recuperación ambiental en lugares contaminados con arsénico. Esto sólo frente a un panorama que apenas está por descubrirse.

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“Una de las líneas que guían la búsqueda de vida en otros planetas, y en nuestro programa de astrobiología, es que debemos seguir el rastro de los elementos. El estudio de Felisa nos demuestra que tenemos que pensar con más amplitud acerca de qué elementos seguir": Ariel Anbar, científico del equipo.

"La definición de vida se ha expandido. Así como hacemos el esfuerzo para buscar vida en el sistema solar, debemos de pensar más abierta y diversamente, y considerar vida como no la conocemos": Ed Weiler, directivo de misiones científicas de la NASA.

"La idea de bioquímicas alternativas para la vida es común en la ciencia ficción. Hasta ahora vida utilizando arsénico como bloque orgánico sólo era teórico, pero ahora sabemos que es posible": Carl Pilcher, director del Instituto de Astrobiología de la NASA.

"La química es universal, pero ahora parece que la biología no tiene por qué", Ricardo Amils, catedrático de Microbiología de la Universidad Autónoma de Madrid