砷基生命

砷基生命

載2010年12月,美國NASA公布了一個“震驚世界”的訊息:研究人員載美國加州的莫諾湖發現了一種細菌。這種細菌可以把砷以砷酸的形式結合到DNA中,因此被稱作“砷基生命”。但此訊息後來被證實為不實。 注意此種“砷基生命”是相對我們以磷酸作為生命骨架的“磷基生命”而言的,而非相對以碳元素為有機物質基礎的“碳基生命”而言的。因此,“砷基生命”仍然是碳基生命的一種。

震撼訊息

美國加利福尼亞莫諾湖研究區

(福音時報)地球上發現了砷基生命,這可能是本年度最大的科學發現。台北時間2010年12月3日凌晨3:00,NASA(美國國家航空航天局)在它的華盛頓總部公布了一個“震撼世界”的訊息:我們在地球上,確切地說是在美國加州的莫諾湖(MonoLake,如圖一),發現了對太空生物學很重要的東西:一種非凡的細菌(如圖二),我們姑且可以稱它“砷基生命”。
訊息中還稱,此前我們對組成生命物質的基本元素的認識都是碳C、氫H、氧O、氮N、硫S、磷P。磷元素在細胞中起著極為重要的作用,包括維持遺傳物質DNA和RNA的骨架、參與形成細胞膜、以三磷酸腺苷(ATP)分子的形式輸送能量等。

訊息不實

據國外媒體報導,目前,科學家最新一項研究表明,之前研究人員聲稱細菌具有“咀嚼砷”的能力,該現象之後被證實是不可能的,它們能夠進化形成一種蛋白質,選擇性地過濾有毒元素。

電子掃描顯微鏡下的“食砷細菌”——GFAJ-1,目前科學家最新研究推翻之前該細菌的食砷特徵,指出這種細菌的蛋白質具有很好的過濾功能,儘管生活在有毒湖泊中,但能過濾富砷的有毒物質。

這種細菌叫做GFAJ-1,屬於鹽單胞菌屬細菌之一,生活在美國加利福尼亞州莫諾湖泊,這裡的砷濃度可以殺死大多數生命體。在2010年美國宇航局召開的一次新聞發布會上,美國宇航局天生物學研究所的費麗莎-沃爾夫-西蒙宣稱,GFAJ-1將砷酸鹽(一種形式的砷物質)溶入自身DNA中,來代替磷酸鹽(生命體通常使用的一種化合物)。

這項宣稱產生了許多置疑,一種觀點認為砷酸鹽和磷酸鹽之間的交換性具有化學相似性,兩者的原子都結合著4個氧原子。目前,以色列魏茲曼科學院的丹-塔維弗克和米卡爾-伊萊亞斯帶領一支研究小組發現GFAJ-1細菌具有“過濾”機制,其單細胞能夠阻止有毒砷酸鹽進入。

這支以色列研究小組發現GFAJ-1細菌中的蛋白質非常特殊,儘管砷酸鹽與磷酸鹽非常相似,但GFAJ-1根本不易與砷酸鹽結合。事實上一個砷酸鹽離子與磷酸鹽離子從外形上存在著輕微差異,磷酸鹽結合蛋白質的區域,氧原子、氫原子和這種蛋白質之間的角度是179.1度,當角度達到180度,這些原子結合的強度最高。

然而,砷酸鹽離子的結合角度僅是162度,原子之間的結合程度較弱。這不僅僅是單一的結合,它與磷酸鹽離子存在著差異,超過1個以上的氫原子與磷酸鹽結合至蛋白質上。

當GFAJ-1細菌需要營養物質時,它將蛋白質放置在內膜和外膜之間,該蛋白質能夠挑選磷酸鹽,並送遞至細菌內部。這並不會很強地與砷酸鹽結合在一起,蛋白質具有很好的過濾選擇功能,從而使GFAJ-1細菌可以生活在砷酸鹽指數高於正常值3000倍的莫諾湖中,它們根本不會吸收砷酸鹽物質。目前,這項最新研究報告發表在10月4日出版的《科學》雜誌上。

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