Hoe alien is de Arsenicum bacterie?

Felisa Wolfe-Simon

Hoe alien is die Arsenicum bacterie die Felisa Wolfe-Simon ontdekt heeft? Is het echt een heel andere vorm van leven? Is het buitenaards leven?

1. Allereerst: de bacterie heeft dezelfde genetische code als al het leven op aarde. De genetische code is de standaard manier waarop informatie in het DNA (de basen volgorde) vertaald wordt in eiwitten. Het komt er op neer hoe je een relatie legt tussen 4 verschillende bases en 20 aminozuren.
2. Ten tweede is de 3D-structuur van DNA nog steeds de beroemde DNA dubbele helix in 1953 door Watson & Crick ontdekt. 
3. Ten derde zijn de 4 bases in het DNA: Adenine, Guanine, Thymine, Cytosine ook nog steeds hetzelfde. Er komt geen fosfor (P) voor in de 4 bases A, G, T, C. De fosfor zit in de ladder, het is de verbinding tussen de bases. De bases vormen de treden van de ladder. Die fosfor is volgens Felisa Wolfe-Simon vervangen door Arsenicum. Ik verwacht dat er nog onderzoek gedaan zal worden of dat effect heeft op de precieze 3D-structuur van DNA. Onderzoekers hebben al opgemerkt dat Arsenicum zwakkere bindingen heeft en dat dit DNA dus instabieler is. Bij lagere temperaturen zou dit meevallen. Dit betekent: back to the basics. DNA moet opnieuw op de tekentafel. Wat is het effect van gedeeltelijke vervanging van P door As? Wordt het dan niet een rommeltje? Dit is nog best een spannend onderwerp.
4. Ten vierde: heel fundamenteel: deze bacterie is nog steeds gebaseerd op koolstof (C), oftwel Carbon based life. Silicium zou een alternatief kunnen zijn. Maar heeft nadelen.
5. Ten vijfde: Het oplosmiddel voor alle chemische verbindingen is nog steeds water. We hebben dus nog steeds op (vloeibaar) water gebaseerd leven. Uiteraard, want we zitten op Aarde.
6. Ten slotte: deze bacterie past gewoon in de aardse Tree of Life. Hij stamt af van 'normale' soorten of heeft 'normale' soorten als nakomeling. Een echte alien is uiteraard niet in te passen.

De meest fundamentele eigenschappen van de Arsenicum bacterie zijn dus nog steeds heel aards. Gebaseerd op DNA, eiwitten, celmembraan. Het is dus nog maar de vraag of het zin heeft om detectiemethodes voor buitenaards leven aan te passen. Er is één verschil met vroeger: men hoeft zich geen zorgen te maken als men weinig fosfor en veel arsenicum aantreft.

Zinkviooltje

Het zinkviooltje heeft zich ook aangepast aan een toxische stof: zink. En de bacterie Deinococcus radiodurans is bestand tegen hoge concentraties radioactiviteit. Maar de Arsenicum bacterie is méér dan alleen resistent tegen Arsenicum: het bouwt Arsenicum in zijn celbestanddelen in. Dat maakt de bacterie bijzonder.

Genome

Waar ik zeer benieuwd naar ben is of nu snel de complete DNA volgorde (het genoom) van de nieuwe bacterie gepubliceerd gaat worden. Hoeveel genetische en biochemische aanpassingen heeft dit beestje aan Arsenicum? Is het lastig? Heb je een grondige revisie nodig van je hele metabolisme? Zijn er honderden of duizenden eiwitten en enzymen gewijzigd? Dit soort vragen blijven me nog bezig houden.

Astrobiologie

Plaxco & Gross

Wat ik zelf een prettig en leesbaar boek vond is Plaxco & Gross (2006) Astrobiology. A brief Introduction. Het geeft goede achtergrond informatie over vragen als: welke elementen van het periodiek systeem zijn geschikt om leven van te maken? Alternatieven? Waar komen die voor in het heelal? Wat zijn de conditie's waaronder leven kan ontstaan? etc.
NB: Arsenicum komt niet voor in het boek, het wordt niet in overweging genomen als mogelijke bouwsteen van het leven! Er is dus toch wel enige moed voor nodig om dit wel te doen.