Una bacteria adaptada al arsénico ensancha los márgenes de la vida

En el californiano lago Mono, de aguas muy saladas y ricas en arsénico, unos científicos han descubierto unas bacterias para las que ese elemento no es un veneno. Al contrario, la GFAJ-1 puede vivir con él y lo asimila en sus biomoléculas vitales, incluido el ADN, ocupando el lugar del fósforo. Con el hallazgo se amplia la receta general de los organismos vivos al añadirse el arsénico a los seis elementos esenciales (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo) que componen material genético, proteínas, azúcares y grasas.

Los científicos, dirigidos por Felisa Wolfe-Simon, del Instituto de Astrobiología de la NASA , han hecho experimentos con colonias de estos microorganismos naturales y han demostrado que pueden crecer durante meses con el arsénico, que normalmente es tóxico porque altera las funciones metabólicas de los organismos, ocupando el lugar del fósforo. Así, son capaces de sobrevivir con uno u otro elemento, aunque parece que siguen prefiriendo el fósforo, en un caso insólito de adaptabilidad. Por ello, la NASA anunció ayer que el trabajo de Felisa Wolfe-Simon y sus colegas sobre las bacterias adictas al arsénico amplía las posibilidades de búsqueda de vida extraterrestre.

"La vida puede ser mucho más flexible de lo que pensamos", dice la descubridora

Las bacterias en cuestión, de la familia de las halomonadáceas, se pueden considerar unos especiales organismos extremófilos, es decir, formas de vida capaces de desenvolverse en condiciones naturales extremas como altísimas o bajísimas temperaturas, acidez o salinidad. Los extremófilos interesan a los investigadores que idean estrategias para buscar formas de vida extraterrestre: si en la Tierra hay organismos capaces de vivir en entornos poco comunes y difíciles, se amplían las posibilidades de que exista o haya existido la vida en otros rincones del universo, tal vez, otros planetas o lunas del Sistema Solar, en condiciones extrañas y hostiles. Estas halomonadáceas son realmente extraordinarias, las primeras que se conocen capaces de utilizar así el arsénico.

"Una de las líneas que guían la búsqueda de vida en otros planetas, y en nuestro programa de astrobiología, es que debemos seguir el rastro de los elementos", ha declarado Ariel Anbar, uno de los científicos del equipo. "El estudio de Felisa nos demuestra que tenemos que pensar con más amplitud acerca de qué elementos seguir". Sobre el interés del arsénico, que pudo ser un nutriente abundante en la Tierra primitiva, venían discutiendo los especialistas en astrobiología, aunque solo fuera porque, al estar bajo el fósforo en la tabla periódica de los elementos y compartir muchas propiedades, permitía especular sobre su capacidad de sustitución en la maquinaria bioquímica.

De momento, el hallazgo es exclusivamente terrestre. Estas bacterias viven en un lago de agua muy salada y naturalmente rica en arsénico. Se habían descubierto ya microorganismos que viven en entornos con este tóxico y lo aprovechan energéticamente. Pero lo que Wolfe-Simon ha logrado ahora es demostrar que las bacterias pueden sustituir completamente el fósforo por arsénico -e incluso incorporarlo en el ADN, pero también en la molécula ATP encargada de proporcionar energía a la célula, o en las membranas celulares- y seguir creciendo de modo estable. En sus experimentos han tomado muestras de las colonias del lago Mono y las han cultivado reemplazando poco a poco en la dieta las sales de fósforo por arsénico, hasta que los microorganismos sobreviven sin necesidad de fosfatos.

"Nuestro hallazgo nos recuerda que la vida tal y como la conocemos puede ser mucho más flexible de lo que pensamos o imaginamos normalmente", ha comentado Wolfe-Simon.