Arzen jako stavební blok života

Kalifornské jezero Mono obsahuje vysokou koncentraci arzenu a místní mikroorganismy si chtě nechtě musely na život v jedovatém prostředí zvyknout. Kmen bakterií z vcelku běžné rodiny Halomonadaceae označený jako GFAJ-1 se však doslova překonal - arzen využívá jako stavební prvek, kterým nahrazuje fosfor. Tento prvek ve formě fosforečnanového aniontu PO43- je součástí nukleových kyselin, lipidových membrán a dalších významných součástí živé buňky. V podobě sloučeniny adenozintrifosfátu (ATP) je zase jakýmsi univerzálním energetickým platidlem. Spolu s kyslíkem, vodíkem, uhlíkem a dusíkem se proto fosfor řadí mezi esenciální prvky, bez kterých by se život neměl obejít.

Arzen leží v periodické tabulce prvků hned pod fosforem, chemické reakce obou prvků jsou podobné a aniont arzenu PO43- má stejnou strukturu jako fosforečnanový aniont. U většiny živočichů to přispívá k vysoké toxicitě arzenu, ale bakteriím GFAJ-1 to umožnilo nahradit nedostatkový prvek fosfor. O podobných možnostech občas spekulují autoři sci-fi románů a navrhují životní formy, které by například místo uhlíku využívaly křemík. Bakterie z bahna jezera Mono jsou však prvním reálným případem takové záměny. Jejich existencí, kterou včera oznámila NASA na tiskové konferenci, jsou nadšeni především astrobiologové. Objev totiž ukazuje, že pozemské a teoreticky i mimozemské organismy mohou mít poněkud odlišné chemické složení, než na jaké jsme dosud byli zvyklí. Hledání života na jiných planetách se tak může rozvinout víc do šířky.

Kmen bakterií označený jako GFAJ-1 využívá arzen jako stavební prvek, kterým nahrazuje fosfor|foto: NASA, Jodi Switzer Blum

Zdroj: NASA, Science