Una bacteria extraña encontrada en lago Mono en California no puede sustituir al fósforo en su ADN con arsénico. Esto fue lo descubierto por el grupode Rosie Redfield que han estado tratando de reproducir los resultados de un controvertido informe publicado por investigadores de la NASA en la revista Science en el año 2010.

Un grupo de científicos, dirigidos por la microbióloga Rosie Redfield de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, han publicado sus datos en el blog de ​​Redfield (http://rrresearch.fieldofscience.com/) y dicen refutar claramente las principales conclusiones del controvertido artículo. El artículo ha sido enviado a la misma revista que publicó los resultados originales.

La afirmación más sorprendente de dicho artículo era que el arsénico se había incorporado en la columna vertebral del ADN. Sin embargo, los autores de este nuevo trabajo afirman absolutamente que no hay arsénico en el ADN de dicha bacteria.

En el artículo, Wolfe-Simon y sus colaboradores informaron de que habían encontrado una bacteria llamada GFAJ-1 que podía utilizar el elemento arsénico en lugar del fósforo en las moléculas esenciales para la vida. Esto fue sorprendente y por consiguiente causó un gran revuelo mundial pues el fósforo se cree que es esencial para la vida, mientras que el arsénico es generalmente tóxico.

El grupo de Redfield creció la bacteria GFAJ-1 en arsénico y una cantidad muy pequeña de fósforo, al igual que Wolfe-Simon y sus colegas. Luego purificaron el ADN de las células y lo enviaron a la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Ahí utilizaron un gradiente de cloruro de cesio para separar el ADN de las células en fracciones de diferentes densidades. Finalmente utilizaron un espectrómetro de masas para identificar los elementos presentes en cada fracción de ADN. Como resultado no encontró ningún rastro de arsénico en cualquiera de los ADN.

Otros investigadores que han publicado críticas al papel de la vida basada en el arsénico afirman que Redfield y sus colaboradores han producido una razonable refutación a las conclusiones. Sin embargo, Sin embargo, y lo que ha molestado mucho a la comunidad científica, es que los autores del paper de Science aún no se retractan de sus conclusiones.

Esta historia continuará.

Referencia

M. L. Reaves, S. Sinha, J. D. Rabinowitz, L. Kruglyak, R. J. Redfield. Absence of arsenate in DNA from arsenate-grown GFAJ-1 cells. Cornel University Library. arXiv:1201.6643v1.

En una investigación publicada en la revista Nature se muestra por primera vez que las primeras bacterias que respiraron oxígeno y prosperaron en la tierra lo hicieron 100 millones de años antes de lo previsto. De esta forma los investigadores demostraron que la forma más primitiva de vida con respiración aeróbica en la tierra existió hace 2480 millones años atrás.

El equipo de investigación de la Universidad de Alberta hizo su hallazgo mediante la investigación del vínculo entre los niveles de oxígeno atmosférico y el aumento de las concentraciones de cromo en la roca de los fondos marinos antiguos.

Los científicos sugieren que el salto en los niveles de cromo fue provocado por la oxidación del mineral pirita (oro falso) sobre la tierra.

La oxidación de la pirita es un simple proceso químico impulsado por dos cosas: las bacterias y el oxígeno. Los investigadores afirman que esto demuestra que los niveles de oxígeno en la atmósfera de la Tierra aumentaron dramáticamente durante ese tiempo.

Las bacterias aeróbicas que se “comen” la pirita producen un ácido que disuelve las rocas y los suelos produciendo un cóctel de metales, como el cromo. Luego estos minerales fueron arrastrados por las lluvias hacia los océanos.

Los examenes de los datos del fondo marino antiguo muestra que los niveles de cromo aumentaron significativamente 2,480 millones de años atrás. Esto nos da una nueva fecha para el Gran Evento de Oxidación, es decir, el momento en que apareció el oxígeno por primera vez en la atmósfera de nuestro planeta.

Por todos es conocido que el aumento de los niveles de oxígeno atmosférico impulsó el desarrollo de nuevas especies de bacterias. Para seguir en ese camino evolutivo las primeras formas de vida capaces de respirar el oxígeno en la Tierra ​​comenzaron en una piscina de agua muy ácida.

Curiosamente, son los parientes modernos de estas bacterias que comen piedra y que todavía están con nosotros hoy dia quienes nos ayudan en las biotecnologías para la obtención de minerales como el cobre en los procesos llamados biolixiviación.

Referencia

Kurt O. Konhauser, Stefan V. Lalonde, Noah J. Planavsky, Ernesto Pecoits, Timothy W. Lyons, Stephen J. Mojzsis, Olivier J. Rouxel, Mark E. Barley, Carlos Rosìere, Phillip W. Fralick, Lee R. Kump, Andrey Bekker. Aerobic bacterial pyrite oxidation and acid rock drainage during the Great Oxidation Event. Nature, 2011; 478 (7369): 369 DOI: 10.1038/nature10511

Estos termófilos existen en los sedimentos del Océano Ártico como esporas – formas latentes que pueden soportar condiciones adversas durante largos períodos, a la espera de tiempos mejores. Incubaciones experimentales a temperaturas de 40 a 60 grados Celsius revivieron las esporas del Ártico, que parecen haber sido transportadas desde los puntos más calientes.

“Las similitudes genéticas a las bacterias de los yacimientos de petróleo en alta mar caliente son sorprendentes”, dice Hubert. Después de completar su doctorado en microbiología del petróleo en la Universidad de Calgary, Hubert viajó a Bremen, Alemania, para estudiar estos termófilos hayados en el renombrado Instituto Max Planck de Microbiología Marina. “Esperamos que los estudios en curso expliquen la fuente de estos microbios fuera de lugar. Esto podría tener aplicaciones interesantes si realmente están subiendo desde los reservorios de petróleo con fugas.”

Debido a que estas bacterias son anaeróbicas, su abundancia y el suministro constante en los sedimentos indican que vienen de un gran hábitat libre de oxígeno. Hubert, dice que una fuente probable puede ser un profundo depósito de aceite a presión hacia arriba que puede llevar a fugas de los hidrocarburos que recubren a las bacterias en el agua de mar. Otra causa podría estar relacionada con la circulación de los fluidos a través de la corteza oceánica caliente en las crestas de expansión en la que “los fumadores” y otras fuentes hidrotermales están presentes. Los termófilos deben dejarse llevar desde uno de estos puntos calientes abisales y puede ser dispersados por las corrientes del océano antes de acabar como esporas de hibernación en los sedimentos del frío, donde fueron descubiertos.

“Esperamos que otros experimentos genéticos y la medicina forense revelarán la fuente de calor”, añade el Director del Max Planck  Prof. Bo Barker Jørgensen.

Mientras que las esporas pueden proporcionar una oportunidad no solo para seguir estos puntos marinos calientes, sino que también ofrecen una nueva visión para la comprensión de la diversidad biológica y la biosfera oculta. Las especies dominantes de bacterias en un ambiente oscuro determinado son grupos menores que no parecen participar en el funcionamiento del ecosistema. Los termófilos hayados en el océano frío podrían ser un modelo útil para la comprensión de cómo la biodiversidad es mantenida por la dispersión pasiva de las células pequeñas a grandes distancias. “El termófilos Ártico podría contener claves importantes para la solución de los enigmas más amplios de la bio-geografía”, dijo Hubert.

Referencia

asey Hubert, Alexander Loy, Maren Nickel, Carol Arnosti, Christian Baranyi, Volker Brüchert, Timothy Ferdelman, Kai Finster, Flemming Mønsted Christensen, Júlia Rosa de Rezende, Verona Vandieken, and Bo Barker Jørgensen. A Constant Flux of Diverse Thermophilic Bacteria into the Cold Arctic Seabed. Science, September 18, 2009