Bacterias que viven con f¨®sforo y no con ars¨¦nico

Una nueva investigaci¨®n sobre unas ins¨®litas bacterias que viven en un lago californiano rico en ars¨¦nico ha demostrado que, lejos de adaptarse a ese elemento t¨®xico asimil¨¢ndolo en sus mol¨¦culas vitales, incluido el ADN, en lugar del esencial f¨®sforo, buscan este ¨²ltimo hasta en condiciones extremas. La gran afinidad por el f¨®sforo de las bacterias denominadas GFAJ-1 ¡°es, sencillamente, el ¨²ltimo clavo que cierra el ata¨²d de la hip¨®tesis de que utilicen ars¨¦nico en su ADN¡±, concluye Dan Tawfik, l¨ªder de este ¨²ltimo trabajo sobre esos microrganismos. La existencia de tan peculiares bacterias abr¨ªa el abanico de posibilidades de formas de vida diferente de la conocida, lo que para muchos significaba una posible nueva estrategia de b¨²squeda de vida extraterrestre.

Las bacterias del lago Mono saltaron a la fama en diciembre 2010, cuando un grupo de cient¨ªficos, bajo la direcci¨®n de Felisa Wolfe-Simon (del Instituto de Astrobiolog¨ªa de la NASA) anunci¨® a bombo el platillo y tras enormes expectativas alimentadas por la agencia espacial estadounidense, que unos microrganismos que viven en las aguas saladas y ricas en ars¨¦nico del lago californiano no solo sobreviv¨ªan en presencia de ese elemento normalmente muy t¨®xico, sino que llegaban a asimilar el ars¨¦nico en sus mol¨¦culas vitales, ocupando el lugar del habitual f¨®sforo. Las dudas y cr¨ªticas surgieron inmediatamente, y pocos meses despu¨¦s, la misma revista Science que hab¨ªa publicado el trabajo tuvo que someter a revisi¨®n de expertos internacionales los an¨¢lisis y conclusiones de Wolfe-Simon y su equipo. La conclusi¨®n de esa revisi¨®n fueron ocho l¨ªneas de cr¨ªtica que dejaron el supuesto hallazgo en claro entredicho.

Ahora, Tawfik (Instituto Weizmann, en Israel) y sus colegas han desvelado el mecanismo por el que algunas de las prote¨ªnas de esas bacterias se enlazan con el f¨®sforo y no con el ars¨¦nico. Su conclusi¨®n, publicada en la revista Nature, es que la clave est¨¢ en un enlace qu¨ªmico concreto y que las bacterias que viven en presencia de ars¨¦nico muestran una fuerte preferencia por el f¨®sforo.

Los investigadores, informa Nature, se han centrado en cinco tipos de prote¨ªnas de enlace con el fosfato en cuatro especies de bacterias (dos resistentes y dos sensibles al arsenato). Para comprobar la efectividad de estas prote¨ªnas a la hora de discriminar entre fosfato y arsenato, los investigadores las han puesto en soluciones con diferentes concentraciones de arsenato durante 24 horas. En el experimento han comprobado que incluso en una soluci¨®n de 500 veces m¨¢s arsenato que fosfato, las cinco prote¨ªnas estudiadas son capaces de unirse preferentemente al fosfato. Una de las prote¨ªnas, de la bacteria del lago Mono, lo hace incluso en presencia de 4.500 veces m¨¢s arsenato que fosfato. La conclusi¨®n es que esta bacteria ¡°ha evolucionado para extraer fosfato bajo pr¨¢cticamente cualquier circunstancia¡±, dice Tawfik.

La bacteria GFAJ-1, lejos de sustituir el f¨®sforo por el ars¨¦nico de su entorno, ¡°se esfuerza mucho, m¨¢s que otras formas de vida¡± para evitar este ¨²ltimo, afirman Wolfgang Nitschke (Instituto Mediterr¨¢neo de Microbiolog¨ªa, en Marsella, Francia), uno de los miembros del equipo cient¨ªfico.

Wolfe-Simon ha reconocido que esta nueva investigaci¨®n sobre su trabajo de hace dos a?os, ¡°es el tipo de estudio cuidadoso que realmente ayuda a la comunidad cient¨ªfica¡±, pero mantiene que todav¨ªa quedan muchas interesantes cuestiones abiertas.