一項(xiàng)新的研究報(bào)告說(shuō)，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種可以完全依靠砷來(lái)生活和生長(zhǎng)的細(xì)菌,。 這些發(fā)現(xiàn)第一次指出，有一種微生物可以用一種毒性化學(xué)物質(zhì)（而非常見(jiàn)的磷酸鹽）來(lái)支持其生長(zhǎng)和生命,。 砷對(duì)活體生物通常具有高度的毒性,，因?yàn)樗鼤?huì)破壞生物的代謝通路，但在化學(xué)上,，其與磷酸鹽類似,。 科學(xué)家從前曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)可用化學(xué)方式改變砷的微生物；這些微生物與孟加拉及亞洲其它地區(qū)的地下水中毒事件有關(guān),，因?yàn)槟抢锏娜藗優(yōu)榱吮苊飧腥净魜y而轉(zhuǎn)用鑿孔中的水或井水,。 現(xiàn)在，F(xiàn)elisa Wolfe-Simon及其同事發(fā)現(xiàn)了一種能夠完全以砷替換磷的細(xì)菌,，它甚至可以將砷結(jié)合到其DNA中去,。 這種喜好鹽的細(xì)菌是變形菌門(mén)中的鹽單胞菌科家族中的一員，該細(xì)菌來(lái)自加州的有毒而且多鹽的莫諾湖,。 在實(shí)驗(yàn)室中,，研究人員在皮氏培養(yǎng)皿中來(lái)生長(zhǎng)這種細(xì)菌。研究人員逐步地用砷來(lái)取代磷酸,，直到該種細(xì)菌可在不需要磷酸的情況下生長(zhǎng),。磷酸是所有細(xì)胞中各種大分子的構(gòu)建單元，這些大分子包括核酸,、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),。 該研究團(tuán)隊(duì)用放射性同位素來(lái)密切跟蹤細(xì)菌中的砷代謝途徑，包括從砷的攝取到它被結(jié)合到不同的細(xì)胞成分之中,。 砷在該細(xì)菌中完全取代了其DNA分子中的磷酸,。（生物谷Bioon.com）
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Science DOI: 10.1126/science.1197258
A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus
Felisa Wolfe-Simon1,2,*, Jodi Switzer Blum2, Thomas R. Kulp2, Gwyneth W. Gordon3, Shelley E. Hoeft2, Jennifer Pett-Ridge4, John F. Stolz5, Samuel M. Webb6, Peter K. Weber4, Paul C. W. Davies1,7, Ariel D. Anbar1,3,8 and Ronald S. Oremland2
Life is mostly composed of the elements carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, and phosphorus. Although these six elements make up nucleic acids, proteins, and lipids and thus the bulk of living matter, it is theoretically possible that some other elements in the periodic table could serve the same functions. Here, we describe a bacterium, strain GFAJ-1 of the Halomonadaceae, isolated from Mono Lake, California, which substitutes arsenic for phosphorus to sustain its growth. Our data show evidence for arsenate in macromolecules that normally contain phosphate, most notably nucleic acids and proteins. Exchange of one of the major bioelements may have profound evolutionary and geochemical significance.
