V roce 2010 vyvolal velkou pozornost objev bakterií, které údajně dokázaly využívat arzen jako náhradu za fosfor při výstavbě svých biomolekul. Senzace ale netrvala dlouho, protože věrohodnost tohoto tvrzení byla záhy zpochybněna. Nyní byly v časopise Science publikovány dvě nezávislé studie, které jasně ukazují, že pravda byla v tomto případě na straně skeptiků.

V roce 2010 zveřejnila Felisa Wolfe-Simon(ová), vedoucí vědeckého týmu pod hlavičkou NASA, objev nového druhu mikroba, označeného GFAJ-1. Všechny "normální" organismy vyžadují pro svůj život fosfor, který je například neodmyslitelnou součástí esenciální molekuly DNA. Arsen je fosforu chemicky trochu podobný, jenže když dva dělají totéž, není to totéž - v případě této záměny biomolekuly jednoduše nefungují nebo se rozpadnou, což je přesně ten důvod, proč se přidávání arsenu do kávy nepovažuje za příliš zdvořilé. Podle Wolfe-Simon se ale GFAJ-1 dokázala s tímto problémem nějak vypořádat, a v případě nedostatku fosforu (a nadbytku arsenu) nahradit jeden prvek za druhý, aniž by jí to způsobilo zažívací potíže.

Bohužel, záhy se ukázalo, že ve své práci dostatečně neprokázala, že DNA zmíněných bakterií skutečně obsahuje podstatnější množství arsenu, ani to, že GFAJ-1 je schopna přežít bez fosforu. Na to brzy poukázali kritici, mezi nimiž byla nejviditelnější Rosemary Redfield(ová) z University of British Columbia.

Stále ale existovala možnost, že na původní domněnce přeci jen bylo alespoň zrno pravdy, a autorka objevu "arsenobakterií" se mohla ohánět alespoň tím, že na rozdíl od svých kritiků má v ruce regulérní vědeckou publikaci v recenzovaném odborném časopise. Nyní se zdá, že arsen zůstane jednou pro vždy jedem.

Publikace amerických badatelů (Marshall Louis Reaves a kol., 2012), k jejímuž autorskému týmu patří i Rosemary Redfield, prokázala, že v DNA bakterií kmene GFAJ-1 se nevyskytuje žádný vázaný arsenát, a že při nedostatku fosforu přidání arsenu nijak neurychluje růst těchto organismů, což jasně ukazuje, že k funkční náhradě jednoho prvku druhým prostě nedochází. Autoři nevyloučili, že v některých biomolekulách může být arsen přítomen, ale nikoli jako náhražka, nýbrž prostě jako nežádoucí vetřelec, stejně jako u každého jiného organismu otráveného arsenem. GFAJ-1 může být k otravě tolerantnější (včetně tolerance k substituci arsenu za fosfor), ale o tom, že by si v arsenu nějak libovala a dokázala ho zužitkovat, nemůže být ani řeč!

Autory druhého článku byl Tobias Erb a kol. z Mikrobiologického institutu v Curychu (Institute of Microbiology, ETH Zurich). Prokázali, že zmíněná bakterie sice toleruje vysoké dávky arsenu, a dokáže růst i s minimem fosforu, v případě ž fosfor není k dispozici však prostě neroste. V buňkách byly sice přítomny arsenované cukry, ty však vznikly bez přičinění samotné bakterie. V DNA opět žádný arsen nebyl zjištěn.

Máme tedy bakterii, která toleruje nízký obsah živin (fosfor) a vysoký obsah jedů (arsen). Rozhodně jde o zajímavého extrémofila, ale o nic tak exotického, jak naznačovala Felisa Wolfe-Simon před dvěma lety.

Celá kauza ukazuje, že i ve vědě dochází k omylům, ať už za nimi stojí chybné interpretace, nedostatek pečlivé práce nebo záměrné natahování pravdy na skřipec. Moderní vědecké prostředí, tlačící na publikaci co největšího množství co nejpřevratnějších výsledků v co nejkratším čase, a podporující honbu za publicitou, může těmto nešvarům často nahrávat. Konkurenční tlak však naštěstí vede také k tomu, že omyly i případné podvody bývají - zejména v případě záležitostí takto významných a prestižních - záhy odhaleny a uvedeny na pravou míru. Doufejme tedy, že celá arsenová aféra nepoškodí dobré jméno vědy jako takové, a naopak přispěje k lepšímu poznání organismů obývajících extrémní prostředí.

Odkazy:

Tobias J. Erb, Patrick Kiefer, Bodo Hattendorf, Detlef Günther, Julia A. Vorholt: GFAJ-1 Is an Arsenate-Resistant, Phosphate-Dependent Organism. Science, 2012

Marshall Louis Reaves, Sunita Sinha, Joshua D. Rabinowitz, Leonid Kruglyak, Rosemary J. Redfield: Absence of Detectable Arsenate in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells. Science, 2012

Felisa Wolfe-Simon a kol.: A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. Science 332, 1163–1166 (2010).

Study challenges existence of arsenic-based life (Nature News, 2012)