Dalle amebe, i virus, le piante, gli insetti, fino a cani, gatti, giraffe e uomini, tutte le forme di vita sulla Terra hanno il DNA composto dagli stessi mattoni e costituito dai medesimi elementi.
Le “basi” del DNA, Adenina, Guanina, Citosina e Timina sono le stesse per tutte le forme di vita. Queste basi sono sempre sistemate secondo una geometria a “doppia elica”, come rappresentato nella figura a fianco. La spina dorsale di questa doppia elica, che permette di ottenere una struttura tridimensionale solida, è composta da molecole chiamate del gruppo fosfato e del gruppo degli zuccheri.
Queste caratteristiche sono fondamentali per costruire il DNA come quello di qualsiasi forma di vita che si conosca. Spesso elementi diversi hanno proprietà fisico/chimiche simili, ma non per questo si possono scambiare facilmente ottenendo il medesimo risultato. Il Silicio, per esempio, si lega in modo simile al carbonio, ma nessuna molecola biologica è formata da Silicio.
O, almeno, questo era quello che si credeva finora.
L’atomo centrale dei fosfati è appunto il fosforo, numero atomico 15, ha “valenza” 3 o 5, ovvero offre 3 o 5 legami agli altri atomi o ioni per formare una molecola. C’è un altro elemento che ha gli stessi numeri di valenza, e quindi potrebbe formare gli stessi legami, qualora le condizioni di geometria degli stessi lo permettano. Questo elemento è il velenosissimo Arsenico. La sua velenosità, per l’appunto, deriva proprio da questa sua somiglianza con il fosforo: se riesce a insinuarsi all’interno della cellula tende a creare legami al posto del fosforo, rovinando la struttura cellulare e quindi causandone la morte.
La NASA ha da pochi giorni annunciato una scoperta incredibile: nel lago Mono, un lago californiano estremamente salato e alcalino, esiste un batterio, battezzato GFAJ-1, in grado di sostituire l’arsenico al fosforo nel proprio DNA senza subire conseguenze negative.
L’articolo in questione, in attesa di pubblicazione sulla rivista Science, si basa sull’osservazione di alcuni ricercatori dell’istituto di astrobiologia della NASA, i quali hanno studiato l’ecosistema del lago Mono per comprendere le capacità di adattamento delle forme di vita ad ambienti ostili.
L’esperimento è consistito nell’estrazione di una cultura di batteri GFAJ-1. Metà di questa cultura è stata fatta sviluppare nel normale ambiente ricco di zuccheri e fosfati. L’altra metà aveva a disposizione solo zuccheri e arseniato. Sebbene il primo gruppo avesse uno sviluppo maggiore, anche quello con a disposizione solo arseniati è riuscito non solo a sopravvivere, ma a svilupparsi, duplicando il proprio numero ogni due giorni. Tramite studi analitici, la squadra di astrobiologi è giunta alla conclusione (non ancora definitiva) che questo tipo di batterio riesca a sostituire del tutto la propria dipendenza dal fosforo con l’arsenico.
Sembra tutto bello e risolto, ma non è così. Da un punto di vista biochimico l’arsenico non sembra essere in grado di prendere il posto del fosforo. Un DNA legato con gruppi areseniati non può essere altrettanto stabile di un DNA normale, a base di fosforo. È possibile che questi batteri siano in grado di farlo, ma che sia solo un’ultimissima risorsa per la sopravvivenza.
Rimane una scoperta di grandissima importanza, non solo per la comprensione dell’ecosistema del lago Mono o per la scoperta dei batteri GFAJ-1 sulla Terra, ma perché apre le porte a una nuova biologia. Possiamo solo speculare come delle forme di vita, in ambienti completamente diversi dalla Terra, possano essersi sviluppate ed evolute. Questa scoperta ci fa capire ancora una volta che non siamo al centro dell’Universo, non soltanto da un punto di vista geografico, ma anche biologico: la nostra vita non è l’unica possibile e, per quanto ne sappiamo noi, nemmeno quella di maggior successo.
Fonte: ScienceNews
