Arsenové geny

3.12.2010
Nahoře se nachází adenosinmonofosfát, jeden ze stavebních kamenů nukleových kyselin. Dole stejná molekula, v níž je atom fosforu nahrazen arsenem.

Felisa Wolfe-Simon z U.S.Geological Survey se svým týmem v rámci výzkumu, který financuje NASA, nalezla v kalifornském jezeře Mono bakterie, který místo fosforu užívají arsen. Fosfor hraje v našich buňkách důležitou roli. Kromě toho, že se účastní stavby buněčných membrán i ribonukleových kyselin, hraje klíčovou roli při transportu energie uvnitř buněk. Nově objevený kmen GFAJ-1 ze skupiny bakterií Gammaproteobacteria má v molekulách své DNA místo obvyklého fosforu arsen. Nemusí nás překvapovat, že některé jeho sloučeniny jsou jedovaté. Způsobuje to právě jeho podobnost s fosforem, kdy může vstupovat do stejných biochemických procesů a rozvracet je. Ostatně i jedna z forem fosforu, tzv. bílý fosfor tvořený čtyřatomovými molekulami P4 je silně toxický. Zajímavé je, že přestože jde o chemicky dosti podobné prvky, dosud nebylo pozorováno, že by se kdy zastupovaly v živých organismech. V blízké budoucnosti se nejspíš ukáže, že uvnitř buněk nově objevených bakterií jsou i jiné sloučeniny, které obsahují arsen místo fosforu. Enzymatický aparát připravuje nukleové kyseliny z několika výchozích sloučenin, v nichž by již arsen měl být obsažen. Těžko předpokládat, že by nahrazoval atomy fosforu v již hotové molekule DNA.

Přestože naprosto většina žijících organismů funguje na shodných principech (např.dědičné informace v nukleových kyselinách stejného chemického složení, adenosintrifosfát pro skladování a transport energie, dýchání kyslíku) občas najdeme i výjimky, jako výše zmíněné bakterie mající ve své deoxyribonukleové kyselině arsen. Jde zřejmě o organismy přežívající z dávné minulosti, kdy život teprve hledal svou definitivní chemickou podobu, která by nejvíc odpovídala podmínkám na Zemi. Zdaleka největší rozdíly nacházíme mezi substráty, které organismy používají k dýchání. Nejrozšířenější je kyslík, známe však i mikroorganismy, jež používají síru, selen, železo, i arsen. Dokonce existují i druhy, které elektrony z dýchacího řetězce neodstraňují chemickou reakcí, ale odvádějí je přirozenými vodivými vlákny do země (viz akademon.cz 24.6.2005). Mikrobiologové Derek Lovley a Zarath Summers se svými kolegy z University of Massachusetts v Amherstu odhalili, že dva různé druhy anaerobních bakterií rodu Geobacter se vodivě pomocí cytochromů propojují navzájem, aby mohli využít živin, které žádný z nich nestráví samostatně. Vytvářejí při tom kulovité útvary o průměru až jednoho milimetru.

Prof. Dr. Arnošt Kotyk, Fyziologický ústav AV ČR 31.8.2012: vysvětlení pozorování, že bakterie z čeledi Halomonadaceae kmene GFAJ-1 rostou na arseničnanu, pokud jím nahradíme fosforečnan. Označili ribosomy bakterie Escherichia coli radioaktivním izotopem a zjistili, že arseničnan způsobuje degradaci ribosomů, čímž se z nich uvolňují fosforečnany. Po kultivaci 80 hodin v mediu s arseničnanem, ale bez fosforečnanů, začalo několik buněk E. coli pomalu růst. Ukázalo se však, že nepoužívaly arseničnan, nýbrž fosforečnan recyklovaný z degradovaných ribosomů.

 
Odeslat komentář k článku "Arsenové geny "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Arsenové geny " e-mailem

Diskuse/Aktualizace