Eind 2010 beschreef NASA-wetenschapper Felisa Wolfe-Simon in het blad Science een bacterie uit het arseenrijke Mono Lake-meer in Californië. Volgens Wolfe-Simon groeit de bacterie goed op arseen en kan hij die stof ook inbouwen in zijn DNA.
Normaal gesproken bestaan het DNA, de eiwitten en de vetten van levende wezens uit koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor.
Fosfor is in theorie te vervangen door arseen, omdat die stoffen voor het grootste deel dezelfde chemische verbindingen kunnen aangaan. Maar toch was daar nog nooit bewijs voor gevonden.
Het onderzoek van Wolfe-Simon zou er op wijzen dat fosfor niet persé noodzakelijk is voor de bouw van belangrijke biomoleculen, en dus ook niet voor het bestaan van leven. De door de NASA destijds met veel tamtam gepresenteerde conclusie was daarom dat er ook leven mogelijk kon zijn op plaatsen waar fosfor schaars is, zoals op andere planeten.
Moeite met groeien
Vrijwel direct na de publicatie in Science uitten veel wetenschappers kritiek op de uitvoering van het NASA-onderzoek. De studie levert volgens hen geen bewijs dat het gevonden arseen daadwerkelijk afkomstig was uit het DNA van de bacterie. De gevonden hoeveelheid arseen is volgens hen zo klein, dat dit net zo goed om een meetfout kan gaan.
Microbiologe Rosie Redfield van de University of British Columbia besloot het niet bij kritieken te laten, maar de experimenten van Wolfe-Simon zelf te herhalen. De vorderingen van haar onderzoek hield ze voortdurend bij via het blog RRResearch.
Aanvankelijk lukte het Redfield niet om de arseenbacterie te kweken in een arseenrijk medium. Pas in november van het afgelopen jaar had zij een paar kolonies te pakken die goed groeiden in arseen. Redfield isoleerde DNA uit die bacteriën en stuurde dat samen met het DNA van bacteriën die waren gegroeid in een fosforrijk medium naar Princeton University.
Definitieve streep
Daar analyseerden scheikundigen Marshall Reaves en Joshua Rabinowitz het DNA van de bacteriën. Om een goed beeld te krijgen van het ‘pure’ DNA moesten Reaves en Rabinowitz de monsters van Redfield eerst schoonmaken. Net als aan andere moleculen kunnen aan het DNA namelijk stofjes vastgeplakt zitten die er niet echt bijhoren. De scheikundigen vonden geen bouwblokjes voor arseen in het pure DNA van de arseenbacterie.
Ter controle bekeken Reaves en Rabinowitz ook het DNA dat niet voor analyse was schoongemaakt. Daarin vonden zij wel arseen terug. Het ging om stukjes arseen die aan het DNA waren vastgeplakt en die je met behulp van een beetje water zo weg kon wassen. Het lijkt er dus sterk op dat de DNA-analyse in het eerdere onderzoek niet zorgvuldig is uitgevoerd. De conclusie moet dan zijn dat de door Wolfe-Simon beschreven arseen-bacterie helemaal geen arseen in zijn DNA heeft ingebouwd.
Redfield en haar collega’s hebben nu nog niet voldoende resultaten om die stelling helemaal hard te maken. En dus gaan zij nog even door met het onderzoek aan de arseenbacterie. Uiteindelijk willen zij hun pakketje met ‘bewijsmateriaal’ wel aan Science aanbieden voor publicatie. Pas dan kunnen we waarschijnlijk een definitieve streep zetten door het verhaal van de arseenbacterie.
Update 10 juli 2012
De resultaten van Redfield en collega’s worden deze week gepubliceerd in vakblad Science. Hun conclusie is dat de arseenbacterie wel degelijk fosfor nodig heeft om te overleven en dat hij dus niet zo bijzonder is als Wolfe-Simon ons in eerste instantie deed geloven. Daarmee komt definitief een einde aan de arseenbacterie als spectaculaire nieuwe levensvorm.
Zie ook:
- RRResearch, het blog van Rosie Redfield
- Arseenbacterie blijkt fabeltje (Kennislinkartikel)