Bioquímica - Un estudio desafía la existencia de vida basada en el arsénico

Los defensores de la ciencia abierta no logran reproducir los controvertidos hallazgos.

Una extraña bacteria encontrada en el Lago Mono de California no puede reemplazar el fósforo de su ADN con arsénico, de acuerdo con los investigadores que han tratado de reproducir los resultados del controvertido informe publicado en la revistaScience en 2010¹.

Un grupo de científicos, liderado por la microbióloga Rosie Redfield de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, ha publicado los datos en el blog de Redfield que, según dice, presentan una “clara refutación” de los hallazgos clave del artículo.

Mono Lake with Tufa Towers at Sunrise 16Oct2011. © by mikebaird

“Su afirmación más impactante era que el arsénico se había incorporado a la estructura del ADN, y que lo que podemos decir nosotros es que no hay arsénico en el ADN”, señala Redfield.

Pero los autores del artículo de Science no se retractan de sus conclusiones. “Estamos encantados de que nuestros resultados estén estimulando más experimentos en la comunidad, además de los nuestros”, escribe Felisa Wolfe-Simon, ahora en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, en un correo electrónico a Nature. “No comprendemos totalmente los detalles clave y condiciones de los experimentos de la web. Por lo que esperamos ver este trabajo publicado en una revista revisada por pares, dado que este es el mejor procedimiento para la ciencia”.

Crítica abierta

En el artículo de Science, Wolfe-Simon y sus colaboradores informaron de haber encontrado una bacteria llamada GFAJ-1 que puede usar el arsénico en lugar del fósforo en moléculas esenciales para la vida. Esto era sorprendente debido a que se pensaba que el fósforo es esencial para la vida, mientras que el arsénico normalmente es tóxico.

Pero después de que Redfield y otros comentasen numerosas preocupaciones, muchas de las cuales se publicaron comocomentarios técnicos en Science, Redfield puso a prueba los resultados, documentando sus progresos en su blog para el avance de la ciencia abierta.

Redfield cultivó bacterias GFAJ-1 en arsénico y con una cantidad muy baja de fósforo, como Wolfe-Simon y sus colegas. Luego purificó el ADN de las células y lo envió a Marshall Louis Reaves, estudiante graduado de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Reaves usó un gradiente de cloruro de cesio para separar el ADN de las células en fracciones de densidad variable, y luego usó un espectrómetro de masas para identificar los elementos presentes en cada fracción de ADN. No encontró arsénico en el ADN.

Pero los métodos de Redfield podrían dejar a los defensores de la hipótesis de la vida en el arsénico con algo de margen de maniobra. Por ejemplo, Redfield fue incapaz de cultivar células sin añadir una pequeña cantidad de fósforo. Debido a que no está claro en el artículo original cuánto fósforo se usó para cultivar las bacterias, sus autores podrían defender que las células de Redfield no tenían la suficiente carencia de fósforo para que se vieran forzadas a usar arsénico en su lugar.

Wolfe-Simon dice que no esperaría encontrar arsénico en ADN analizado con un gradiente de cloruro de cesio, debido a que el ADN con arsénico podría ser tan frágil que se rompería y sólo aparecería en bandas muy tenues separadas del grueso del ADN celular.

Sin embargo, Redfield dice que Reaves analizó todo el ADN purificado en el gradiente, por lo que habría detectado algo de arsénico. Redfield también analizó el tamaño del ADN de las células que había almacenado durante dos meses en el frigorífico de su laboratorio. Los fragmentos de ADN de las células que había sido cultivadas con y sin arsénico tenían tamaños distintos, lo que indicaba que el ADN de las células cultivadas en arsénico no era inestable.

‘Refutación relativamente definitiva’

David Borhani, bioquímico y biólogo estructural en Hartsdale, Nueva York, habría preferido ver experimentos de control adicionales — para determinar, por ejemplo, el menor nivel posible de arsénico que Redfield podría haber detectado, y calcular dónde acaba el arsénico procedente del ADN de GFAJ-1 cuando se purifica el ADN en un gradiente de cloruro de cesio. “Con los controles apropiados, los datos del gradiente de cloruro de cesio constituirían una refutación relativamente definitiva, al menos para la mayoría de científicos”, escribe en un correo electrónico a Nature.

Otros investigadores que publicaron críticas al artículo de la vida del arsénico dicen que Redfield y sus colaboradores han generado una refutación razonable de sus hallazgos. Pero será difícil demostrar definitivamente la completa ausencia de arsénico en el ADN de GFAJ-1.

“Me temo que habrá una lenta y prolongada batalla en la retaguardia de sus defensores hasta que toda la historia se olvide finalmente, en lugar de una retractación directa del artículo original”, dice Stefan Oehler, biólogo molecular del Centro de Investigación en Ciencias Biomédicas Alexander Fleming en Vari, Grecia.

Ronald Oremland de USGS en Menlo Park, California, que lideró el trabajo de la vida en el arsénico¹, dice que los resultados “no parecen espolear la hipótesis del arsénico en el ADN”, pero añade que enviará un comentario oficial una vez que los revisores hayan examinado los datos de Redfield.

Redfield y sus colaboradores esperan enviar su trabajo a Science para finales de mes. Dice que si Science rechaza publicar su trabajo debido a que se ha debatido en el blog, será un importante caso de prueba para la ciencia abierta.

Wolfe-Simon aún está buscando arsénico en la bacteria. “Estamos buscando arseniato en los metabolitos, así como el ADN y ARN ensamblado, y esperamos que otros puedan hacer lo mismo. Con todo este trabajo añadido de la comunidad, ciertamente sabremos mucho más para el año que viene”.

Sin embargo, Redfield no planea realizar experimentos adicionales para abordar las objeciones indicadas por los defensores de la hipótesis de la vida del arsénico. “Hemos hecho nuestra parte. Ésta es una clara demostración, y no veo necesidad de gastar más tiempo con esto”, comenta.

Fuente: Ciencia Kanija - Nature News