兩篇Science文章終結“食砷”細菌爭論

　　經過18個月的爭論，正式定論在加利福尼亞莫諾湖發現的耐砷細菌不能在沒有磷的情況下生存。

　　2010年，由加州大學伯克利分校勞倫斯伯克利實驗室的微生物學家Felisa Wolfe-Simon領導的一個研究小組在《科學》(Science)雜志上發表報告稱桿狀鹽單胞菌科( Halomonadaceae)嗜極細菌GFAJ-1在關鍵生物化學物質DNA中用砷原子替換了磷。

　　所有已知的生命形式均依賴于至少6種元素：氫、碳、氮、氧、磷和硫。砷與磷有某些化學相似性，但它通常對生命是有毒的，因此對于它能夠維持生命的觀點激起了猛烈的質疑，在一場熱烈的美國國家航空航天局(NASA)會議上對于這一發現被揭示出來的途徑人們提出了各種批評。

　　各種爭論導致在去年的6月的Science雜志上，科學家們對Wolfe-Simon的論文同期發表了8篇技術評論。

　　加拿大格倫比亞大學的微生物學家Rosie Redfield著手檢測了這一研究結果。在今年早些時候，她表示她不能在實驗室試驗中重復出Wolfe-Simon的結論。

　　本月8日，Science雜志發表了Redfield研究小組及另一研究團體的兩篇論文，證實盡管細菌能夠耐受砷，但它們需要依賴磷。

　　毒性耐受

　　Redfield和她的同事們報告稱當將GFAJ-1細菌置于包含坤和極少量磷的培養基中培育時，細菌的DNA中沒有檢測砷化合物，例如砷酸鹽(磷酸鹽的砷類似物)。在第二篇論文中，瑞士蘇黎世聯邦技術學院的微生物學家Julia Vorholt和他的同事們報告稱在無磷有砷的培養基中細菌無法生長。但是，它卻能在低磷有砷的培養條件下生長。GFAJ-1是“一種砷耐受性的，但仍是磷依賴性的細菌，”研究小組寫到。

　　Vorholt說：“我認為我們現在擁有了非常可靠的數據表明GFAJ-1的代謝依賴于磷，和其他已知的生物體生命形式一樣。這些非常強大的、適應良好的微生物似乎能夠從磷極度貧乏的環境中有效地提取出營養物質。”

　　Vorholt補充說Wolfe-Simon研究小組用于原始試驗的樣本明顯包含了比最初認為更高濃度的磷。

　　Science雜志在一份聲明中說：“與Wolfe-Simon對她的研究小組數據的解釋相反，新研究顯示GFAJ-1并沒有打破長期以來的生命規則。”

　　Wolfe-Simon 說：“最初的GFAJ-1論文強調了對砷的耐受，但卻表明細胞需要磷，如兩篇新論文中所見一樣。但是我們的數據表明非常少量的砷有可能摻入到了細胞和生物分子中，幫助細胞在高砷低磷的環境下生存。那樣低量的砷摻入要發現可能是個挑戰，一旦細胞被打開它可能就會不穩定。”

　　GFAJ-1的故事還遠沒有結束。她補充說：“關鍵的問題是：這些細胞是如何在致命濃度的砷中旺盛生長的?砷又去了哪里?”