Gammaproteobacterium: Tuđini na bazi arsenika žive među nama?

Naučni svet ume da bude surov i vrlo kritičan.

Felisa Wolfe-Simon: Osporavana i krtikovana od strane naučne zajednice jer sebi "uvrtela" u glavu da je otrkila novi tip života, na mestu gde je sve počelo: Mono jezero, istočna Kalifornija

Priča o naučnici Feliši (Felisa Wolfe-Simon) sigurno nije usamljena. ali utoliko pre, treba da nas natera da se preispitamo u našem pristupu kada se bavimo naukom. Neću previše komentarisati, samo ću nagovestiti temu.

Pomenuta naučnica je otkrila vrstu bakterije koja svoje postojanje počiva na arseniku umesto na fosforu. Za ovaj drugi se smatra da je apsolutno neophodan za sav život na Zemlji. Barem sve do sada….

Njen rad je izuzetno kritikovan i osporavan u zadnjih godinu dana – do te mere da je ona sama počela da beleži svoje razgovore sa medijima i da bira sa kime će da priča na datu temu. Mnogi su je nazvali ne naučnikom i šarlatanom, a neko se usudio da se zapita: “Da li je Feliša Volf-Simon vanzemaljac?”

Pitanje je proizašlo iz činjenice da bakterije koje se baziraju na arseniku predstavljaju novu verziju života (2.0), koju očekujemo sresti negde van naše planete. Ispostavlja se da tuđini (što bi bila mnogo bolja reč nego vanzemaljac, na srpskom) žive ovde na našoj planeti, a da nismo ni toga svesni. Još bolje od toga, oni imaju pravo na ovaj, treći kamen od Sunca, isto koliko i mi.

Ako vas je ova priča zainteresovala, možete više saznati u detaljnijem tekstu koji se bavi posledicama jednog otkrića na jednog naučnika i na celokupnu naučnu zajednicu, i koje dovodi u pitanje same osnove naučnog mišljenja i saznanja.

Istraživači pretvaraju kiseline u baze

RIVERSIDE, Kalifornija – Hemičari kalifornijskog univerziteta, Riverside su postigli, u laboratoriji, nešto što se do sada smatralo nemogućim: transformaciju cele porodice kiselih u bazna jedinjenja.

Lakmus papir ili test papir sa kojim se određuje kiselost ili baznost nekog jedinjenja. Izvor: Wikipedia

Kao što su nas učili, kiseline su jedinjenja koje imaju kiseo ukus i reaguju sa metalima i bazama (baze su hemijska suprotnost kiselinama). Na primer, jedinjenja bora (B) su kisela dok su supstance na bazi azota i fosfora baznog karaktera.

U istraživanju, koje je objavljeno u julskom izdanju časopisa Science, je prikazana mogućnost velikog broja hemijskih reakcija – poput onih koje se koriste u farmakološkoj i biotehnološkoj industriji, proizvodnji novih materijala i u istraživanjima akademskih institucija.

„Rezultat je totalno ne intuitivan“ kaže Guy Bertrand, cenjeni profesor hemije, koji je vodio pomenuto istraživanje. „Kada sam prikazao preliminarne rezultate ovog istraživanja na skorašnjoj konferenciji, publika je bila nepoverljiva, jednostavno govoreći da je prikazano neostvarivo. Međutim, mi smo postigli. Pretvorili smo jedinjenja bora u supstance poput onih koje gradi azot. Drugim rečima, učinili smo da se kiselina ponaša kao baza.“

Laboratorija u kojoj radi Bertrand na univerzitetu Riverside je specijalizovana u polju katalizatora. Katalizator je supstanca – uglavnom metal sa vezanim jonima – koja olakšava, omogućava ili samo ubrzava hemijsku reakciju, ali se ne troši ili menja tokom samog procesa. Važan za uspešnost hemijske reakcije, katalizator je kao motor automobila koji omogućava vožnju uzbrdo. U praksi se koristi samo 30 metala kao osnov katalitičkog jedinjenja, ali zato postoji na milione jona i molekula (koji se zovu ligandi) koji se mogu iskoristi za kompletiranje brojnih katalizatora. Trenutno, većina liganata su joni ili molekuli azota ili fosfora.

Pojednostavljeni prikaz procesa katalize. Izvor: wikidot.com

„Problem sa katalizatorima na bazi fosfora je što je sam fosfor otrovan i može da zagadi krajnji proizvod reakcije.“ kaže Bertrand. „Naš rad pokazuje da je sada moguće zameniti fosfor ligante sa borskim. Bor nije toksičan. Istraživanje katalizatora je napredovalo u malim, progresivnim koracima od kada je sprovedena prva katalitička reakcija 1902. godine u Francuskoj. Naš rad prestavlja svojevrsni kvantni skok u istraživanju katalizatora, jer je sada moguće dodati veliki broj novih jedinjenja postojećem izboru. Nije poznato kakve sve reakcije mogu da proizvedu ovi novi borski liganti. Činjenica je da su potencijalno vrlo brojni.“

Bertand ističe da nije moguće koristiti kiseline kao ligante za formiranje katalizatora. Umesto njih, neophodno je koristiti baze. Dok su sva jedinjenja bora kisela, njegova laboratorija je uspela da „natera“ se ponašaju kao baze. To je postignuto menjanjem broja elektrona u omotaču bora, bez promene samog jezgra atoma.

„To je, skoro, kao da menjate jedan atom u drugi“ veli Bertrand. (da li je neko rekao ALHEMIJA!?)

Njegova istraživačka grupa je došla do ideje tokom regularnog brain-storming (razmena ideja) sastanka.

„Ohrabrivao sam moje studente i post doktorske istraživače da razmišljaju ne konvencionalno i da ne budu uzdržani i uplašeni da podele sopstvene ideje sa ostatkom grupe.“ nastavlja on. „Primećuje se da sa smanjivanjem grupe raste sloboda iskazivanja ne standardnih ideja. U 90 procenata slučajeva, ideje su, sveukupno, bile nekorisne. U preostalih 10 posto imali smo koncepte sa kojima smo mogli nešto da uradimo.“

Istraživanje je podržano od strane Nacionale naučne fondacije (National Science Foundation) i državnog sektora za energiju (National Science Foundation).

Internacionalno priznat naučnik, Bertrand je došao u UC Riverside 2001. godine iz francuske nacionalne istraživačke agencije, the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). On je direktor UCR-CNRS Joint Research Chemistry Laboratory.

Gaj Bertrand (Guy Bertrand) je cenjeni profesor hemije na univerzitetu Riverside, Kalifornija. Izvor: L. Duka

Sem toga, dobitnik je brojnih priznanja i nagrada, a najnovija je Ronaldova nagrada (Sir Ronald Nyholm Prize) iz 2009 godine, za njegov začetnički rad u hemiji fosforno-fosfornih veza i u hemiji stabilnih karbena i njihovih kompleksa (rad iz hemije i psihologije? J). On je autor preko 300 stotine akademskih radova i patentirao je preko 35 patenata.