Bacterias no tan extraterrestres

Todas las formas de vida que conocemos se basan en 5 elementos principales que destacan en cantidad por encima del resto de elementos de la tabla: el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el fósforo (C,H,O,N,P). Es decir, si hacemos un recuento de los átomos que componen nuestras células veremos que estos elementos son los mayoritarios con diferencia.

Al no conocer ningún organismo que se basara en otra combinación, se creía que ésta era la única forma de constituir vida. Pero hace un año un estudio encabezado por Wolfe-Simon, del instituto de astrobiología de la NASA anunció que habían descubierto una bacteria en el lago Mono (California) que era capaz de crecer usando arsénico (As) en lugar de fósforo (P).

El P está presente en muchas estructuras, por ejemplo, las membranas celulares. Éstas se componen de fosfolípidos, un tipo de lípido, que presentan un extremo hidrofóbico (el del lípido, que repele el agua) y otro, donde se encuentra el P, hidrofílico. Esta propiedad hace que los fosfolípidos se organicen en forma de bicapa, escondiendo dentro la parte hidrofóbica y mostrando la hidrofílica. Esta estructura es la base de las membranas celulares y es clave en el transporte celular.

También encontramos P en los ácidos nucleicos, es decir, en el ADN y en el ARN. Este P hace de puente entre un nucleótido y otro. Este enlace es muy estable pero a la vez puede ser cortado cuando se necesita replicar el ADN, etc. Y el P es esencial en las proteínas, ya que muchas se activan o inactivan a través de la adición de P en su estructura.

Teniendo un papel tan clave en la vida sorprendió el hecho de encontrar una bacteria que fuera capaz de crecer sin él: La estabilidad del P en agua es superior al del As. Teóricamente, sustituirlo en la estructura de ADN daría unos enlaces muy frágiles y por tanto un ADN inestable y de corta vida. Por otro lado hay que pensar que las enzimas que disponemos son específicas para cortar enlaces de P, cuesta creer que haya una adaptación a nivel de todas las proteínas implicadas en el metabolismo del P para adaptarse al As.

El hecho de no encontrar esta bacteria en Marte, sino aquí mismo, y saber que pertenecía a una familia de bacterias ya conocidas puso en cuestión la veracidad del hallazgo. Al poco de presentar los resultados, se hicieron públicos estudios en los que se cuestionaba que el As pudiera realmente sustituir el P. Se planteó que el medio libre de P debía contener trazas de P suficientes para la bacteria y se sugirió la posibilidad de que la alta presencia de As retuviera el P presente en el interior celular de manera que la bacteria, de algún modo, no dependiera tanto del P del medio. En definitiva, que la bacteria pudiera tolerar altas concentraciones de As e incorporar una parte no significaba que pudiera prescindir del P.

A mediados de 2011 Wolfe-Simon publicó una respuesta a estos comentarios que ponían en duda los hallazgos de su equipo demostrando la precisión de sus experimentos.

El debate continúa abierto. De ser cierto, implicaría una revisión de la química relativa al As y al P del último siglo y una revisión a lo que conocemos del metabolismo y a la adaptación bacteriana. Esto no invalida las conclusiones del trabajo de Wolfe-Simon. Pero sin dejar de ser críticos ni dejarse embargar por la euforia, debemos tener la mente abierta a que de vez en cuando nos lleguen giros inesperados que rompan con décadas de afirmaciones. Bien pensado, ¿por qué habría de ser una sola combinación la que diera lugar a la vida?

La cepa GFAJ-1, encontrada en el lago Mono, CA. por Casandra