Gepubliceerd op 13 december 2010
`Ontdekking arseenbacterie is flauwekul'
UvA-hoogleraar vindt Science-artikel onder de maat
Gepubliceerd op 13 december 2010
Het is maar zeer de vraag of de bacterie die onlangs werd ontdekt door
de NASA arseen in zijn DNA heeft ingebouwd in plaats van fosfor. Het
onderzoek beschreven in het wetenschappelijke tijdschrift Science bevat
gaten in de onderbouwing. Dat stelt hoogleraar Aquatische Microbiologie
Jef Huisman van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem
Dynamica (IBED) van de Universiteit van Amsterdam.
Geobiologe Felisa Wolfe-Simon, verbonden aan de Amerikaanse
ruimtevaartorganisatie NASA, maakte begin december bekend dat haar
onderzoeksteam een nieuwe bacteriestam heeft geïsoleerd die leeft in
een Californisch meer met een extreem hoge concentratie arseen. In een
artikel in Science stellen de onderzoekers van NASA te hebben
aangetoond dat deze bacteriestam gebruikmaakt van het feit dat arseen
en fosfor chemisch sterk op elkaar lijken, om op een aantal plaatsen in
zijn moleculen, waaronder zijn DNA, fosfor te vervangen door arseen.
Tot nu toe werd aangenomen dat fosfor één van de zes elementen is die
essentieel zijn voor het ontstaan van leven. Als het inderdaad mogelijk
is dat organismen in plaats van fosfor arseen gebruiken in hun DNA,
moet dit idee worden losgelaten. Dat zou een spectaculaire omwenteling
betekenen in het denken over wat `leven' is. Ook hoogleraar Jef Huisman
van het IBED dacht aanvankelijk dat het om een dermate baanbrekende
ontdekking ging dat Wolfe-Simon zeker kon zijn van een Nobelprijs.
Toen Huisman echter het Science-artikel goed nalas en met collega Hans
Matthijs de getallen narekende, maakte zijn enthousiasme plaats voor
skepsis. Wolfe-Simon en haar team baseren hun conclusies op het feit
dat ze de bacteriestam konden laten groeien in een kweekvloeistof met
zeer hoge arseenconcentraties. Zoiets is volgens de NASA-onderzoekers
alleen mogelijk als de bacterie in verschillende moleculen, waaronder
zijn DNA, arseen gebruikt in plaats van fosfor. Die bewering gaat
volgens Huisman niet op: 'In de kweekvloeistof zat drie micromolair
fosfaat als verontreiniging. Dat is heel weinig, maar meer dan genoeg
om bacteriën te laten groeien. Uit experimenten in ons eigen lab blijkt
dat bijvoorbeeld cyanobacteriën bij een dergelijke concentratie prima
kunnen groeien. Sterker nog, zelfs als de fosfaat concentratie 100 keer
lager wordt kunnen ze zich nog steeds blijven vermenigvuldigen'.
Controle-experiment
De NASA-onderzoekers zouden kunnen tegenwerpen dat ze een
controle-experiment hebben uitgevoerd, zonder arseen, maar wel met
dezelfde fosfaatverontreiniging. In deze controleproef groeide de
`arseenbacterie' niet. Huisman wijst echter op de kleine lettertjes in
de Appendix van het Science-artikel. Hierin staat dat in het
controle-experiment niet alleen arseen, maar ook koolhydraten en
vitamines werden weggelaten. 'Het is een vreemd controle-experiment',
zegt Huisman. 'Zonder koolhydraten kunnen deze bacteriën immers niet
groeien. Onbegrijpelijk dat Science dit geaccepteerd heeft'.
Huisman is ook skeptisch over de metingen aan het DNA van de bacterie
die zouden moeten aantonen dat er arseen is ingebouwd: 'Als je de
gegevens in het artikel narekent, blijkt dat de onderzoekers vonden dat
hooguit enkele van de fosfor-atomen in het totale DNA van de bacterie
door arseen was vervangen. Het is zo ontzettend weinig dat het binnen
de foutenmarge van de meting valt. Er is maar een minieme vervuiling
voor nodig, bijvoorbeeld arseen in een eiwit dat aan het DNA plakt, om
dezelfde resultaten te krijgen zonder dat er daadwerkelijk arseen in
het DNA is ingebouwd', aldus Huisman.
E. coli bacterie
Ten slotte gaat het volgens de hoogleraar ook niet om een compleet
nieuwe bacterie zoals in de pers werd gesuggereerd, maar om een
bacterie uit een bekende familie: een `neefje' van de E. coli bacterie.
Het is best mogelijk dat deze bacterie arseen inbouwt in sommige
moleculen zoals eiwitten en vetzuren, maar het staat absoluut niet vast
dat hij dit ook in zijn DNA doet. Waarschijnlijk gaat het hier om een
normale bacterie die zich alleen heel goed heeft aangepast aan het
leven in een omgeving met veel arseen en weinig fosfor. Dat is op zich
een interessante ontdekking, maar niet het baanbrekende werk waardoor
de biologieboeken moeten worden herschreven, zoals wordt gesuggereerd.
Om tegenwicht te bieden aan de mediahype die ontstond na de
persconferentie door NASA over de `nieuwe' bacterie, heeft Jef Huisman
in verschillende media zijn kritiek op het onderzoek onder de aandacht
gebracht. Zo publiceerden NRC Handelsblad, De Volkskrant en Het Parool
een uitgebreid interview met Huisman. Hij lichtte zijn kritiek
donderdag 9 december ook toe in het televisieprogramma Ochtendspits.
Zie onderstaande verwijzing (vanaf 9:02 min.)
Universiteit van Amsterdam