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NASA scopre batterio che usa l’arsenico invece del fosfato, rivoluzione nella biologia

Scritto da Paolo Ferrante il 02.12.2010
Il lago si trova nella parte est della California, ed è chiuso ad ovest dalle mentagne della Sierra Nevada. Questo antico lago alcalino è noto per le sue strane formazioni di tufo che emergono dall'acqua ma anche per l'altissima concentrazione salina e per le alte concentrazioni di arsenico (Immagine © 2010 Henry Bortman)

Il lago si trova nella parte est della California, ed è chiuso ad ovest dalle mentagne della Sierra Nevada. Questo antico lago alcalino è noto per le sue strane formazioni di tufo che emergono dall'acqua ma anche per l'altissima concentrazione salina e per le alte concentrazioni di arsenico (Immagine © 2010 Henry Bortman)

Finora si era sempre ritenuto che l’arsenico fosse un elemento altamente tossico per qualunque forma di vita. Oggi ricercatori della NASA hanno scoperto che esistono batteri che possono vivere e crescere in un ambiente completamente avvelenato di arsenico, secondo un nuovo studio che comparirà domani su Science. La scoperta rivela l’esistenza di microrganismi che sono in grado di usare elementi chimici tossici al posto del comune fosfato per crescere e sopravvivere. Nessun alieno, nessuna forma di vita parallela a quella terrestre e, sopratutto, il batterio in oggetto non è stato modificato in laboratorio, ma esiste in natura, visto che è stato trovato nel lago Mono, in California.

L’arsenico è in genere altamente tossico per gli organismi viventi, in quanto danneggia le vie metaboliche, ma chimicamente esso si comporta in modo simile al fosfato. Gli scienziati avevano precedentemetne trovato organismi che alterano chimicamente l’arsenico, e questi microbi erano stati associati all’avvelenamento da arsenico in Bangladesh e in altri paesi dell’Asia, dove la popolazione ha iniziato a usare acqua delle falde sotterranee per evitare di contrarre il colera.

I microbi al microscopio elettronico. (Immagine © Cortesia Science/AAAS)

I batteri della famiglia Halomonadaceae di protobatteri, al microscopio elettronico. (Immagine © Cortesia Science/AAAS)

Oggi, Felisa Wolfe-Simon e colleghi hanno trovato un batterio che riesce a sostituire il fosforo con l’arsenico in modo completo, a tal punto che riescono addirittura a incorporarlo nel proprio DNA. I nuovi batteri sono stati classificati come appartenenti alla famiglia Halomonadaceae dei protobatteri e sono stati trovati nel lago Mono, in California, un lago la cui acqua è salata e altamente tossica.

In laboratorio, i ricercatori hanno fatto crescere i batteri in provette in cui il solfato è stato sostituito progressivamente con l’arsenico, per capire fino a quando i batteri potessero sopravvivere senza fosfato, ma si sono accorti che i batteri continuavano a vivere senza bisogno di questo composto.

Il fostato è un importante mattone costitutivo di molte macromolecole presenti in tutte le cellule, inclusi gli acidi nucleici, i grassi e le proteine. Utilizzando dei traccianti radioattivi, il team ha seguito attentamente il percorso dell’arsenico nei batteri, dall’ingresso attraverso la parete cellulare al suo incorporamento in verie componenti della cellula. L’arsenico, con grosso stupore dei ricercatori, aveva completamente sostituito il fosfato nelle molecole dei batteri, fino allo stesso DNA.

Questa scoperta, al di là delle sciocchezze che si sono lette e sentite finora, è una importantissima scoperta che ha implicazioni anche nella ricerca spaziale, in quanto allarga drasticamente i luoghi che potrebbero ospitare una forma di vita, anche semplice. Inoltre, è la prima volta che un elemento chimico o un composto ritenuti fondamentali per la vita verga “scalzato” da un altro elemento, che è addirittura tossico per tutte le altre forme di vita.

Questi batteri, è bene ricordarlo, sono frutto dell’evoluzione darwiniana che li ha spinti a specializzarsi per riuscire a spingersi in luoghi dove la vita sembrava essere impossibile; ma derivano da forme di vita terrestri a tutti gli effetti. Quindi nessun alieno e nessuna forma di vita parallela a quella terrestre, come molti giornali, anche “blasonati”, hanno scritto oggi.

(ultimo aggiornamento: ore 22.00 del 2 dicembre 2010)

Qui un video in inglese rilasciato da Science/AAAS:

http://www.youtube.com/watch?v=ObkqIMPmaJw&feature=player_embedded

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