มหัศจรรย์แห่งชีวิต:อยู่ได้ด้วยพิษ

จีเอฟเอเจ-1 (GFAJ-1) สิ่งมีชีวิตซึ่งเติบโตด้วยสารหนู

           นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบสภาพแวดล้อมของทะเลสาบโมโนในแคลิฟอร์เนีย และได้ค้นพบจุลินทรีย์ชนิดใหม่ การค้นพบนี้ได้เขย่าวงการชีววิทยาอย่างแรงถึงนิยามของสิ่งมีชีวิต ซึ่งส่งผลต่อการวางเป้าหมายในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกอีกด้วย
          คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน เป็นธาตุพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบสำคัญของแกนดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่บรรจุรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด และถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลสิ่งมีชีวิต

           ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักของโมเลกุลที่ส่งผ่านพลังงานในทุกเซล และเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในเยื่อหุ้มเซล ส่วนสารหนูซึ่งมีสมบัติทางเคมีใกล้เคียงฟอสฟอรัสเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดบนโลก สารชนิดนี้จะขัดขวางเส้นทางการเผาผลาญอาหารเนื่องจากมีสมบัติทางเคมีคล้ายฟอสเฟต แต่จุลลินทรีย์ที่พบใหม่ในครั้งนี้กลับเจริญเติบโตและขยายพันธุ์ได้ด้วยการใช้สารหนูซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารพิษร้ายแรงมาทดแทนฟอสฟอรัสในส่วนประกอบของเซล

          "นิยามของสิ่งมีชีวิตต้องมีการขยายความกันแล้ว" เอ็ด ไวเลอร์ ผู้บริหารจากนาซากล่าว "การที่ตอนนี้เรามีภารกิจค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้เราต้องทบทวนถึงเป้าหมายเราว่า สิ่งที่เราต้องการมองหาคืออะไรบ้าง"

          "เราทราบมาก่อนว่า จุลินทรีย์บางชนิดก็หายใจเอาสารหนูเข้าไปได้ แต่ที่เอาสารหนูไปเป็นองค์ประกอบของร่างกายอย่างที่พบในครั้งนี้ เราเพิ่งเคยเจอ" เฟลิซา วอล์ฟ-ไซมอน นักชีววิทยานอกโลกจากนาซากล่าว 

            สิ่งมีชีวิตที่พบในครั้งนี้ เป็นแบคทีเรียกลุ่ม แกมมาโปรทีโอแบคทีเรีย สายพันธุ์ จีเอฟเอเจ-1 (GFAJ-1)  ในห้องทดลอง นักวิทยาศาสตร์เคยเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์จากทะเลสาบนี้โดยให้อยู่ในสภาพขาดแคลนฟอสฟอรัส เมื่อเติมสารหนูเข้าไปแทนที่ฟอสฟอรัส กลับพบว่าจุลินทรีย์นั้นยังคงเติบโตต่อไปได้ ยิ่งกว่านั้นเซลยังดึงเอาสารหนูไปเป็นส่วนประกอบของเซลใหม่อีกด้วย
          ประเด็นหลักที่นักวิทยาศาสตร์คณะนี้กำลังค้นคว้าอยู่ก็คือ เมื่อจุลินทรีย์นี้โตขึ้นด้วยสารหนูแล้ว สารหนูได้กลายมาเป็นกลไกชีวเคมีสำคัญของชีวิต เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และเยื่อหุ้มเซลหรือไม่ 

           การค้นพบครั้งนี้มีผลกระทบต่องานวิจัยในหลายสาขา รวมถึงวิวัฒนาการโลก เคมีอินทรีย์, วัฏจักรชีวธรณีเคมี, การบรรเทาโรค  นอกจากนี้ยังเปิดหน้าต่างวิทยาการใหม่ในด้านจุลชีววิทยาและงานวิจัยด้านอื่นอีกด้วย

ตีพิมพ์การค้นพบ:NASA Headquarters, Washington, D.C. — Published: December 2, 2010

                                                      ที่มา:Researchers discover that deadly arsenic breathes life into organisms          

                                                           :สมาคมดาราศาสตร์ไทย