GFAJ-1

GFAJ-1是一种杆状盐单胞菌科（）嗜极细菌。该细菌能在缺乏磷元素的环境中吸收通常被认为有剧毒的砷元素进入细胞内，并利该元素合成类似ATP、磷脂等有机化合物或对蛋白质进行翻译后修饰。这种细菌甚至能用砷元素合成DNA与RNA等重要的生物高分子。

长期以来，大部分假说都认为外星生命或与地球生命有着截然不同的化学组成。如这项发现被确认，其将在很大程度上拓宽科学界以往对构成生命的基本元素的认知，还可能为科学家探索外星生命提供新参考依据。

发现历程
岸的石灰華岩层]]

GFAJ-1是由一位美国宇航局（NASA）太空生物学研究员、前亚利桑那州立大学地球和空间探索学院学者、地质微生物学家费莉莎·沃尔夫－西蒙（Felisa Wolfe-Simon）在美国加利福尼亚州的美國地質調查局驻地发现并培养的。2010年12月2日，这项发现被公之于众
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据对该细菌16S rRNA测序的结果，在生命大家族的族谱中，GFAJ-1应与盐单胞菌科的其他亲盐类细菌具有亲缘关系——这些细菌都是已知的可耐受高浓度砷环境的物种，它们都有从外界环境吸收砷的倾向——但GFAJ-1在这方面却更胜一筹：在缺乏磷元素的情况下，GFAJ-1能够吸收砷来取代含磷化合物中的磷从而继续存活下去。这种细菌能让砷参与其新陈代谢过程，甚至合成其生物高分子化合物。。如果研究人员对实验的结论（GFAJ-1将砷用于合成它的DNA和其他生物大分子）无误，那么GFAJ-1一定进化出了某种提高砷酸酯稳定性的方法，或是通过其他途径打破了这个局限。据沃尔夫-西蒙推测，GFAJ-1能通过将含砷分子隔离在富含聚-β-羟基丁酸酯（poly-β-hydroxybutyrate）的大液泡中从而将砷酸酯的稳定性提高到一定程度并且降低水的活性度。值得注意的是，这些大液泡只在该细菌被培养于含砷环境下时才会出现，在含磷环境下则没有。

质疑
（Steven A. Benner）对该细菌DNA能以砷代磷表示质疑，认为沃尔夫－西蒙在实验室培养时所用的培养液中杂质里的磷酸盐含有量已足以满足细菌DNA对磷的需求。因而他坚信砷化物更有可能被用于细菌细胞的其他部位。不列颠哥伦比亚大学的微生物学家罗茜·雷德菲尔德（Rosie Redfield）认为这一论文里面“并未对DNA或者其它分子中含有砷提供强有力的证据”，并且提出试验缺乏清洗步骤以及对照实验，因此不能证明他们的结论是正确的。哈佛大学微生物学家亚历·布拉德利（Alex Bradley）评论道，论文中提到的含砷化合物在水中很可能是不能稳定存在的。也有推测称这种以砷代磷的现象可以追溯到地球的生命起源，因为这种现象可能发生在富含砷的海底火山环境中。

参考文献
外部链接

• [http://www.astrobio.net/index.php?option=com_expedition&task=detail&id=3259 美国宇航局－《太空生物学》杂志：“寻觅外星生命于地球”]
• [http://www.nasa.gov/topics/universe/features/astrobiology_toxic_chemical.html 美国宇航局：“美国宇航局研究基金会发现了以有毒物质构建的生命体”]
• [http://www.nature.com/news/2010/101202/full/news.2010.645.html 自然新闻：“食砷微生物或可重定义生命的化学概念”]
• [http://www.ironlisa.com 费莉莎·沃尔夫－西蒙的网站]

参见

• （Geomicrobiology）
• 砷生物化学（Prebiotic arsenic）
• 假定型生物化学（Hypothetical types of biochemistry）
• 砷DNA（Arsenic DNA）
• （Nucleic acid analogues）
• 遗传密码拓展（Expanded genetic code）
• 影子生物圈（Shadow biosphere）