
编者注:本文于2月2日下午3:20更新,以包括Felisa Wolfe-Simon的回应。
2010年最响亮的批评家之一说,一个奇异的细菌可能能够将有毒的砷作为生活的基础,现在使公开的新研究驳斥了这一主张。
尚未同行评审的手稿出现在网站上arxiv.org。物理学家通常使用该网站发布预先发表的论文并受到建设性的批评,但是不列颠哥伦比亚大学的微生物学家Rosie Redfield决定将其扩展到生物学,以促进开放科学。她还将论文提交给《科学杂志》发表。
雷德菲尔德对LivesCience说:“这很清楚地说,您可以进行研究,并且仍然将其提交并考虑到同行评审和发布,就像您保密一样。”
在一群科学家在2010年12月报道说,他们在加利福尼亚州荒凉的单湖中发现了细菌,雷德菲尔德开始研究这项研究在砷上蒙克为了在没有磷的情况下生存,长期以来已建立为生命的关键基础的元素。研究人员在《科学》杂志上报道说,这种被称为GFAJ-1的细菌甚至似乎正在用其DNA中的砷代替磷。 [单湖的惊人图像这是给出的
非凡的发现
这一说法令人惊讶,因为磷是地球生命的六种关键成分之一,以及碳,氢,氮,氧气和硫。如果发现没有这些构件之一的地球上的生物可以生存,则可能意味着其他行星(以及我们自己的行星)的生命比预期的要适应更适合。
但是这一发现很快刺激了活泼的辩论,外部研究人员批评本文的方法。雷德菲尔德说:“种植细菌并净化DNA的基础知识存在很多污染问题。”
其中的问题是,研究人员用来种植他们从单湖收集的细菌的媒介痕量的磷。 (研究人员反驳说,污染还不足以维持细菌。)
雷德菲尔德说:“这使结果非常怀疑。”
因此,雷德菲尔德(Redfield)决定测试本文中的两个主要主张:首先,当周围没有太多磷时,细菌使用砷生长,其次,细菌将砷掺入其DNA中。
在测试第一个主张时,Redfield在不同的媒体中增长了GFAJ-1。她发现,细菌在非常低的磷中生长良好,等于原始研究人员培养基中污染物的痕量水平。
在DNA中
雷德菲尔德说,接下来,雷德菲尔德和她的同事们采用了在砷富含砷的媒体中生长的细菌,并提取并净化了其DNA - 比原始研究中更完整的纯化。 (更纯化的样品意味着它不太可能外部污染。)
“结果表明没有可检测的砷在DNA中,”她说。
根据这项新研究的明确反驳,“可检测”的资格可能是一个令人难以置信的点。这样,如果这种砷出现在DNA中,那基本上将闪烁“我在这里!”像一个大的霓虹灯标志。
本纳对Livescience表示:“现在,您的问题是选择进入并隔离DNA,而无需使用最敏感的分析工具;您将无法绝对可以排除任何具有约束力的砷的地步。”
尽管如此,他说,雷德菲尔德的第一个结果 - 细菌不会仅在砷中生长 - 这表明几乎没有必要去寻找DNA中的砷,因为似乎没有证据表明GFAJ-1单独可以在砷中生长。 (Benner补充说,研究人员需要政府许可与放射性砷合作,这无济于事。他说,很少有研究人员获得这样的许可,而且他知道没有人使用这种方法测试原始结果。)
本纳说,在科学方面,没有什么能被完全证明或反驳,但是他必须“伸展”才能提出如何提出的方式原始的砷发现耽误。
美国地质调查局的研究水文学家,第一份砷寿命论文的高级研究员罗纳德·奥雷姆兰(Ronald Oremland)拒绝回应新研究。
Oremland在一封电子邮件中写道:“对于我提交给期刊的未经审查的手稿,我不适合发表评论。” “我的评论将破坏科学审查过程。(如果)手稿已经通过了匿名的同行评审(在这种情况下,在科学的编辑中)发表在《期刊》上时,那将是我的评论时适当的时机,如果我愿意表达他们。”
该论文的第一作者Felisa Wolfe-Simon也拒绝直接谈论新研究,直到Peer-Review之后。但是她说,其他实验室正在对这个问题进行实验感到“兴奋”。她说,DNA可能不是细胞中唯一寻找砷替代磷的地方。
“我正在与劳伦斯·伯克利国家实验室的约翰·泰纳(John Tainer)博士合作,以找出这种有机体如何在我们的原始论文建立的那样以惊人的砷生长。可能需要一些时间才能准确地确定砷结束的地方,”沃尔夫·西蒙(Wolfe-Simon)在一封电子邮件中写道。” “现在可以肯定的是,明年我们肯定会知道更多。”
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