Дебаты, может ли бактерия включить мышьяк в свою ДНК просто, вспыхнули снова, с регистрацией вчера газеты, опровергающей идею о ArXiv, электронном архиве перед печатью, прежде всего используемом астрономами, математиками и физиками. Противоречие началось в декабре 2010, когда коллега астробиологии НАСА Фелиса Вольф-Саймон и коллеги, описанные онлайн в Науке микроорганизм под названием GFAJ-1, выросший, хотя медленно, в присутствии мышьяка, принуждая авторов завершить бактерию принял токсичный элемент и включил его в его сотовые компоненты. Отчет, усиленный пресс-конференцией НАСА, быстро осветил блогосферу и Твиттер и привел к беспрецедентной публикации восьми критических технических комментариев вместе с печатной версией бумаги.
Вольф-Саймон и ее коллеги согласились сделать образцы GFAJ-1 доступными и теперь один красноречивый критик, Розмари Редфилд, микробиолог в Университете Британской Колумбии, Ванкувер, в Канаде, вырастили бактерию в присутствии мышьяка и не нашли доказательств его внедрения в генофонде микроорганизма. «Данные, которые они имеют, поддерживают заключение в ДНК нет никакого мышьяка», комментирует Майкл Бартлетт, химик в Университете Джорджии, Афины, кто эксперт в масс-спектрометрии ДНК, РНК и связанных молекул.Редфилд, кто вел хронику каждого поворота и поворота ее экспериментов на ее блоге и некоторых других критиков оригинальной бумаги, удовлетворен, что это решает вопрос, и не планируйте последующие эксперименты. «Мы можем сделать более необычные исследования, раздвигающие границы обнаружения вниз, но я думаю, что бремя доказывания вернулось на авторах», говорит она. «Они оказываются перед необходимостью обеспечивать некоторые лучшие данные, чем они сделали в их статье».
Но Вольф-Саймон и ее коллеги говорят, что работа над основанной на мышьяке жизнью только начинается. Они сказали ScienceInsider, что не прокомментируют детали работы Редфилда, пока это не был пэр, рассмотрел и издал. Они подчеркивают, что ключевой пункт их статьи был то, что микроорганизм смог использовать мышьяк для роста, несмотря на его токсичность, и что они только предположили, что мышьяк был в ДНК. «О чем это, опровергает чрезвычайную интерпретацию бумаги», говорит Джон Тэйнер, биохимик, который не был автором на оригинальной бумаге, но теперь работает с Вольфом-Саймоном в Лоуренсе Беркли Национальная Лаборатория в Калифорнии. «Я назвал бы его большим количеством нападения, чем газета.
Это стремится закрывать дверь на дополнительном исследовании».В основе Вольфа-Саймона бумага была открытием, что, когда оголодали фосфора, элемент, жизненно важный для жизни и ключевого компонента ДНК, и, когда предоставлено вполне достаточный мышьяк, GFAJ-1 смог вырастить и использовать мышьяк вместо фосфора. Аналитические испытания указали, что мышьяк, возможно, использовался для создания ДНК. (Текущее утверждение Вольфом-Саймоном и ее коллегами, что оригинальная бумага в частности не требовала мышьяка, было в ДНК GFAJ-1, уже вызвал критику и подробное опровержение от одного ученого, ранее защитившего Вольфа-Саймона.)
Все же Редфилд и другие утверждали, что это было невозможно для мышьяка быть частью ДНК и волновалось, что мышьяк, найденный связанным с GFAJ-1, был загрязнением и не частью любой из ее биомолекул. Они также предположили, что немного фосфора уже в бактериальных средах для выращивания будет достаточно для заправки роста, приписанного мышьяку.
Когда Редфилд вырастил микроорганизм в ее собственной лаборатории, она не получила роста сначала. Тогда путем добавления суммы фосфора, который она оценила для эквивалента фосфору, найденному в СМИ, используемых бригадой Вольф-Саймона, Редфилд видел темпы роста, эквивалентные тому, что видел Вольф-Саймон.
Рост был похожим в образцах с и без добавленного мышьяка. Таким образом Редфилд приходит к заключению, что минимальный фосфор, не добавленный мышьяк, питал рост, зарегистрированный Вольфом-Саймоном.
Редфилд писал ее повседневное исследование в блоге в течение приблизительно 6 лет, и она продолжала путем регистрации регулярных обновлений на ее попытках вырастить GFAJ-1, в конечном счете выяснения сотрудников на проекте. Леонид Круглиак Принстонского университета ответил на просьбу о помощи Редфилда, поскольку у него есть система масс-спектрометрии, которая в состоянии проанализировать составляющие ДНК. Подвергнутый аспирант Принстона Маршалл Луи Ривс изолировал ДНК GFAJ-1 к масс-спектрометрии жидкостной хроматографии и не нашел признаков мышьяка в ДНК.«Эта лаборатория знает, как посмотреть на и обнаружить эти типы молекул», говорит Патрик А. Лимбах, химик, изучающий масс-спектрометрию нуклеиновых кислот в университете Цинциннати.
На основе новых данных, «это очень ясно, нет никакого арсената, связанного в основах ДНК».Редфилд предположил, что требуемая группа Вольф-Саймона мышьяка была в ДНК микроорганизма, загрязнял мышьяк, не смытый, когда ДНК была очищена. Редфилд и ее коллеги, говорит, что Бартлетт, «перешли к значительным длинам, чтобы удостовериться, что они удаляют любой остаточный мышьяк, который мог бы быть связан с [ДНК]. [Вольф-Саймон] бумага не сделала».
Однако Бартлетт действительно не соглашается с тем, как чувствительный Редфилд говорит, что ее испытания были к присутствию мышьяка. Он не не думает, что предел обнаружения был 50-кратным ниже, чем, что нашел Вольф-Саймон, как утверждает Редфилд.
Все еще могло быть немного мышьяка в биомолекулах бактерии, он говорит, хотя не почти так, как бригада Вольфа-Саймона первоначально сообщила об открытии.Тэйнер и Вольф-Саймон не понимают, почему Редфилд не видел стимулированный мышьяком рост, но говорит, что оригинальная бумага встает. «Если нет никакого мышьяка в ДНК, [то], куда мышьяк идет?
Это – холодный научный вопрос», говорит Тэйнер, тот, что он и Вольф-Саймон преследуют путем взгляда в рибосоме и в другом месте в клетке. И в ее статье, Редфилд также оставляет открытым, что возможность, предполагая, что мышьяк может быть принят другими молекулами, просто не ДНК.В то время как новая работа еще не была формально рассмотрена журналом — Редфилд говорит, что это было представлено Науке — другие ученые регулярно комментировали и давали совет на ее сообщениях в блоге. Что касается использования ArXiv, Крагльяк отмечает, что регистрация статей о сервере перед печатью стала банальной в физике, но не в биологии.
Редфилд говорит, что редакторы Науки уверили ее, что помещение статьи о ArXiv не подвергнет опасности шанс газеты для публикации там. Уже несколько комментариев вошли с предложениями при улучшении работы. «Я думаю, что это – очень положительный момент», добавляет Крагльяк.
Не все соглашаются с предварительной печатью Редфилда и пишущий подход в блоге, как бы то ни было. «Мне это сортирует, похож на охоту рекламы Редфилдом», говорит Бартлетт. «Это не способ, которым я хотел бы сделать науку».