नई रहने वाले जीवों में आर्सेनिक की सांद्रता का पता लगाएं नैनो टूल

आर्सेनिक - एक तत्व है कि सबसे सांसारिक जीवन रूपों के लिए मौत से चलाता है - वास्तव में एक कामयाब और पुन: पेश करने के लिए जीवाणु के लिए अनुमति है.

एक अध्ययन में है कि पाठ्यपुस्तकों का नए सिरे से लिखना संकेत हो सकता है, astrobiologists और दवा की दुकानों की एक टीम ने पहली ज्ञात रहने वाले जीव है कि अपने प्रमुख अणुओं में फास्फोरस की जगह में आर्सेनिक का उपयोग कर सकते हैं पाया गया है. नए निष्कर्ष, दिसम्बर 2 साइंस एक्सप्रेस में प्रकाशित, जीवन अनुसंधान के मूल को फिर से परिभाषित है और जिस तरह से हम जीवन का वर्णन के रूप में हम यह पता बदल सकता है.

ऑक्सीजन, कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, सल्फर और फॉस्फोरस छह पृथ्वी पर जीवन के बुनियादी इमारत ब्लॉकों हैं. रहने वाले मामले की थोक - इन तत्वों nucleic एसिड, प्रोटीन और lipids.

नासा और अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण द्वारा लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला और नेतृत्व द्वारा नए अध्ययन में पाया गया है कि एक मोनो झील से अलग जीवाणु फास्फोरस के लिए आर्सेनिक स्थानापन्न करने के लिए अपने विकास को बनाए रखने कर सकते हैं.

मोनो झील, पूर्वी कैलिफोर्निया में स्थित है, उच्च भंग आर्सेनिक की सांद्रता के साथ एक alkaline और hypersaline झील है और करने के लिए अधिक से अधिक 760.000 साल पहले पड़ोसी ज्वालामुखी विस्फोट से गठन किया है विश्वास है.

Wolfe साइमन Felisa, USGS पर निवास और कागज के प्रमुख लेखक में एक नासा astrobiology अनुसंधान साथी, झील में किया गया है कुछ समय के लिए संभव आर्सेनिक आधारित जीवन रूपों का अध्ययन. मोनो झील और कम फास्फोरस के स्तर के साथ एक संस्कृति के माध्यम से नमूनों का प्रयोग, वह पता चला कि कि Gamaproteobacteria के एक तनाव केवल आर्सेनिक का उपयोग नहीं जीवित रह सकते हैं, लेकिन के रूप में अच्छी तरह से विकसित कर सकते हैं.

"खुद के निर्माण आर्सेनिक के बाहर भागों हम जानते हैं कि कुछ रोगाणुओं आर्सेनिक 'साँस' कर सकते हैं, लेकिन हमने पाया है क्या कुछ नया कर रहे हैं सूक्ष्म जीव है" Wolfe-साइमन ने कहा,.

है LLNL जेनिफर Pett-कटक और पीटर वेबर आर्सेनिक की कम सांद्रता बैक्टीरिया और निकाले डीएनए के व्यक्ति की कोशिकाओं में पाया की पहचान करने में सक्षम थे. NanoSIMS एक उपकरण है जो सटीक, spatially स्पष्ट, मौलिक और समस्थानिक विश्लेषण 50 nanomenter पैमाने नीचे की अनुमति देता है, यह भी संवेदनशील और उच्च संकल्प माप के लिए लाभ की एक सीमा प्रदान करता है.

"यह निकला जीव बर्दाश्त इन भारी धातु सांद्रता (मोनो झील में पाए जाते हैं) करने में सक्षम था" Pett-कटक कहा. "आर्सेनिक आवर्त सारणी पर फॉस्फोरस के ठीक नीचे है और यह एक फॉस्फोरस के लिए अपनी जैविक मेकअप में आर्सेनिक स्थानापन्न करने के लिए एक रास्ता मिल सकता है."

मोनो झील नमूनों की संस्कृतियों जीवाणु कोशिकाओं के समृद्ध कालोनियों, जैसा प्रत्याशित है, का उत्पादन किया जब खिलाया फास्फोरस की एक सतत अन्य आवश्यकताओं के साथ साथ, आपूर्ति. जब शोधकर्ताओं फास्फोरस हटा दिया है और यह आर्सेनिक के साथ प्रतिस्थापित किया है, तथापि, रोगाणुओं निरंतर बढ़ती रही है. बाद विश्लेषण संकेत दिया कि आर्सेनिक के लिए नई कोशिकाओं के निर्माण ब्लॉकों उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा रहा था.

"टीम अभी तक कैसे जीव एक इमारत ब्लॉक के रूप में आर्सेनिक का उपयोग करता है जब यह सबसे अन्य जीवन रूपों के लिए जहर है है स्थापित नहीं किया है" Pett-कटक कहा. "यह एक पैतृक विशेषता या एक अद्वितीय तरह के चयापचय हो या कर सकता है यह हो सकता है कि यह एक ऐसा वातावरण जहां आर्सेनिक बहुत अधिक है में रहता है और यह एक जीवित करने के आला पाया."

"यह जीवों चयापचय जीवन शैली से पता चलता है कि गैर विशिष्ट तत्वों के आधार पर जीवन संभव हो सकता है" Wolfe-साइमन ने कहा. "यह अन्य ग्रहों पर जीवन के लिए सुराग की तलाश में वैज्ञानिकों के लिए महत्वपूर्ण है."

NanoSIMS न केवल मौलिक सांद्रता उपाय है, लेकिन यह भी उन्हें छवियों. यह छवि के चित्र इकट्ठा और पहचानती है कितना एक विशिष्ट तत्व के नमूने में पाया जाता है. "हमने पाया है कि आर्सेनिक कोशिकाओं के बाहर के वातावरण में कोशिकाओं की तुलना में में अधिक था," Pett-कटक कहा.

"यह बहुत मुश्किल है इन मापों क्योंकि नमूना आर्सेनिक की सांद्रता बहुत कम हैं," उसने कहा. "लेकिन यह स्पष्ट है कि कोशिकाओं को उन में आर्सेनिक को शामिल कर रहे हैं वहाँ है कि यह कर सकते हैं ग्रह पर जीवों का एक बहुत कुछ नहीं कर रहे हैं."

अगले कदम के लिए प्रोटीन की जैव रसायन का संचालन करने के लिए बाहर खोजने के लिए यदि वहाँ विशिष्ट एंजाइमों कि कोशिकाओं में परिवहन आर्सेनिक मदद कर रहे हैं. एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय में विज्ञान में मौलिक अवधारणाओं के लिए केंद्र: अन्य सहयोगियों नासा Astrobiology संस्थान, एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय, Duquesne विश्वविद्यालय, स्टैनफोर्ड सिंक्रोट्रॉन विकिरण lightsource और परे.

स्रोत: http://www.llnl.gov/