Bacterias que viven con fósforo y no con arsénico

Una nueva investigación sobre unas insólitas bacterias que viven en un lago californiano rico en arsénico ha demostrado que, lejos de adaptarse a ese elemento tóxico asimilándolo en sus moléculas vitales, incluido el ADN, en lugar del esencial fósforo, buscan este último hasta en condiciones extremas. La gran afinidad por el fósforo de las bacterias denominadas GFAJ-1 “es, sencillamente, el último clavo que cierra el ataúd de la hipótesis de que utilicen arsénico en su ADN”, concluye Dan Tawfik, líder de este último trabajo sobre esos microrganismos. La existencia de tan peculiares bacterias abría el abanico de posibilidades de formas de vida diferente de la conocida, lo que para muchos significaba una posible nueva estrategia de búsqueda de vida extraterrestre.

Las bacterias del lago Mono saltaron a la fama en diciembre 2010, cuando un grupo de científicos, bajo la dirección de Felisa Wolfe-Simon (del Instituto de Astrobiología de la NASA) anunció 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 arsénico del lago californiano no solo sobrevivían en presencia de ese elemento normalmente muy tóxico, sino que llegaban a asimilar el arsénico en sus moléculas vitales, ocupando el lugar del habitual fósforo. Las dudas y críticas surgieron inmediatamente, y pocos meses después, la misma revista Science que había publicado el trabajo tuvo que someter a revisión de expertos internacionales los análisis y conclusiones de Wolfe-Simon y su equipo. La conclusión de esa revisión fueron ocho líneas de crítica 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 proteínas de esas bacterias se enlazan con el fósforo y no con el arsénico. Su conclusión, publicada en la revista Nature, es que la clave está en un enlace químico concreto y que las bacterias que viven en presencia de arsénico muestran una fuerte preferencia por el fósforo.

Los investigadores, informa Nature, se han centrado en cinco tipos de proteínas de enlace con el fosfato en cuatro especies de bacterias (dos resistentes y dos sensibles al arsenato). Para comprobar la efectividad de estas proteínas 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 solución de 500 veces más arsenato que fosfato, las cinco proteínas estudiadas son capaces de unirse preferentemente al fosfato. Una de las proteínas, de la bacteria del lago Mono, lo hace incluso en presencia de 4.500 veces más arsenato que fosfato. La conclusión es que esta bacteria “ha evolucionado para extraer fosfato bajo prácticamente cualquier circunstancia”, dice Tawfik.

La bacteria GFAJ-1, lejos de sustituir el fósforo por el arsénico de su entorno, “se esfuerza mucho, más que otras formas de vida” para evitar este último, afirman Wolfgang Nitschke (Instituto Mediterráneo de Microbiología, en Marsella, Francia), uno de los miembros del equipo científico.

Wolfe-Simon ha reconocido que esta nueva investigación sobre su trabajo de hace dos años, “es el tipo de estudio cuidadoso que realmente ayuda a la comunidad científica”, pero mantiene que todavía quedan muchas interesantes cuestiones abiertas.