 |
| Felisa Wolfe-Simon met blote voeten in het arsenicum-houdende Mono Lake |
Er kwam uit de wetenschappelijke wereld veel kritiek: het bewijs rammelde aan alle kanten. Vorige week stond er in Science een hele serie kritieken, en vandaag antwoordt Felisa Wolfe-Simon haar kritici (1). Ze blijft bij haar claim dat ze bewijsmateriaal heeft dat de bacteriestam uit het Mono Lake fosfor in aantoonbare hoeveelheden heeft vervangen door arsenicum in eiwitten en DNA.
Felisa Wolfe-Simon en 11 medeauteurs, waaronder de bekende fysicus-cosmoloog Paul Davies (2), benadrukken dat ze alle mogelijke voorzorgen hebben genomen dat de bacteriekweken voldoende arsenicum kregen en vooral een hoeveelheid fosfor die verwaarloosbaar klein is. De kritiek was nl. dat er sporen van fosfor als verontreiniging in het kweekmedium waren die voldoende waren voor de cellen om te groeien. In dat geval zou het hele experiment mislukt zijn. Maar FWS had een controle zonder fosfor en zonder arsenicum die veel slechter groeide dan de arsenicum bacterie. Het enige verschil tussen beide experimenten was de toegevoegde hoeveelheid arsenicum, en die moet dus de verbeterde groeisnelheid verklaren. En dat betekent dat de bacterie het arsenicum gebruikt moet hebben, dw.z. ingebouwd moet hebben in eiwitten en DNA in plaats van fosfor. Andere bezwaren, zoals dat er fosfor vrijgekomen zou kunnen zijn uit dode cellen en vervolgens gebruikt werd door levende cellen zijn niet in staat om het verschil tussen experiment en controle te verklaren, aldus FWS.
DNA
Interessant is de claim van FWS dat recente kwantum-mechanische berekeningen suggereren dat de vervanging van fosfor (P) door arsenicum (As) de ruimtelijke structuur van de DNA dubbel-helix in tact laat (3). Dit is heel belangrijk. Als dat klopt is een zwaarwegend theoretisch bezwaar tegen arsenicum-DNA uit de weg geruimd. De driedimensionale Watson-Crick structuur van DNA luistert heel nauw. Wijkt het te veel af dan verlopen ontzettend veel processen in de cel niet optimaal of zo slecht dat er groeistilstand of de dood optreedt. FWS geeft aan dat het fosfor gehalte van de bacterie erg laag is maar komt niet met een percentage van vervangen fosfor in DNA. Hopelijk komt dat in vervolg onderzoek. Ze schrijft wel dat ze nooit beweerd heeft dat al het fosfor vervangen zou zijn door arsenicum.
Giftig
Bovenal is de bacterie extreem tolerant voor het doorgaans zeer giftige arsenicum. Dit moet het gevolg zijn van sterke selectie voor Arsenicum tolerantie in een omgeving met hoge arsenicum concentraties in het Mono Lake. Dit is een voorwaarde voor groei, maar zeker niet voldoende. Het zou nl. kunnen zijn dat de bacterie in staat is om efficient arsenicum onschadelijk te maken of uit te scheiden. Tolerantie voor giftige stoffen is een bekend verschijnsel (bv.: zinkviooltje). Maar deze bacterie tovert een giftige stof om tot een bouwsteen: het is in staat arsenicum als substituut van fosfor te gebruiken. In ieder geval in laboratorium experimenten. Arsenicum wordt dus niet uitgescheiden, maar juist opgenomen.
Reprodcueerbaarheid
FWS stelt de bacterie beschikbaar voor andere wetenschappers zodat zij de experimenten kunnen herhalen. En zo hoort het ook in de wetenschap. Zij stelt zich hiermee ook kwetsbaar op, omdat anderen haar claims kunnen falsificeren.
Buitenaards leven
FWS en medeauteurs speculeren niet over buitenaards leven. Maar de implicatie is duidelijk: als er planeten zijn waar geen fosfor maar wel arsenicum aanwezig is zou leven op die planeet toch mogelijk zijn.
Fine Tuning
De eisen voor fine-tuning van fysiche en chemische eigenschappen van het heelal zijn hiermee ook wat minder streng geworden! Fosfor is geen vereiste meer!
Bronnen
- Felisa Wolfe-Simon et all (2011) Response to Comments on “A Bacterium That Can Grow Using Arsenic Instead of Phosphorus” , Science 3 June 2011
- Paul Davies: 'The Goldilock Enigma. Why is the universe just right for life?' Zie mijn blog. In een lezing aan boord van de clipper Stad Amsterdam in 2010 speculeerde Davies al over alternatief leven (zie mijn blog hierover). Het leuke van Davies: "Paul Davies likes to ask big questions". Recentelijk heeft hij zich laten verleiden om kankeronderzoekers te helpen: hier. Hij is niet bang om onorthodoxe vragen te stellen. Dat mag ik wel.
- "recent quantum mechanical calculations indicate that As replacement of P in DNA would not alter the geometry and backbone structure of the DNA double helix".
0 comments:
Post a Comment