Cameron Merritt
0 
2069
234
Proměna slámy na zlato je starý klobouk: bizarní druh bakterií praktikuje formu alchymie pokaždé, když dýchá.
Půda žijící bakterie ve tvaru tyčinky Cupriavidus metallidurans je slavný, biologicky vzato, že dokáže přežít obrovské dávky toxických kovů. Nový výzkum nyní ukazuje, že speciální enzymy uvnitř bakterií jsou zodpovědné za změnu toxických verzí zlata na inertní pevné zlato, což vytváří miniaturní zlaté nugety.
„Když jsou některé bakteriální buňky konfrontovány se stále větším množstvím zlata, jsou zcela obaleny zlatem,“ řekl vedoucí studie Dietrich Nies, molekulární mikrobiolog na univerzitě Martin Luther v Německu. Nies řekl, že nanejvýš tyto zlaté pláště mají pouhou mikrometry, ale mohou se agregovat do kousků pískové zrnitosti. [Extrémní život na Zemi: 8 bizarních tvorů]
Problémy s těžkými kovy
C. metallidurans přežívá v půdě plné těžkých kovů, které jsou obvykle toxické pro biologické organismy. Nies a jeho kolegové v roce 2009 objevili, že bakterie mohou ukládat pevné zlato do jeho bezprostředního prostředí, ale nevěděli jak.
Nyní mají odpověď. Bakterie jsou obklopeny dvěma membránami, řekl Nies, mezi nimi mezera zvaná periplazma. Potřebují stopová množství mědi, aby vedli své metabolické procesy, ale měď je ve velkých dávkách toxická; takže bakterie mají speciální enzym zvaný CupA, který může pumpovat přebytečnou měď z vnitřku buňky do periplazmy, kde nemůže nijak poškodit.
Problém nastává, když se bakterie setkají se zlatými ionty, což jsou molekuly zlata, které ztratily jeden nebo více svých elektronů a jsou tedy nestabilní. Tyto ionty jsou snadno importovány přes obě buněčné membrány do vnitřku buňky, kde mohou způsobit poškození samy o sobě. Ionty také inhibují čerpadlo CupA, které zbavuje přebytečnou měď, a jako takové může složit poškození měděných iontů, které se dostanou do buněk.
Naštěstí pro bakterie mají řešení: další enzym zvaný CopA. Tento enzym krade elektrony z měděných a zlatých iontů a přeměňuje je na stabilní kovy, které nemohou snadno procházet vnitřní membránou buňky.
"Jakmile se v periplasmě vytvoří kovové nanočástice zlata, jsou imobilizovány a méně toxické," řekla Nies..
Nabíjení zlata
Jakmile je periplazma zaplněna inertním kovem, vnější membrána se rozdělí a vysype lesklé nugety, řekla Nies.
Pochopení procesu je podle Niese a jeho kolegů důležité, protože bakterie v podstatě přeměňují pevné zlato na vysoce rozpustnou sloučeninu zlata a poté zpět. Pokud by lidé mohli napodobit tento proces, bylo by možné vzít rudu s velmi nízkým procentem zlata, přeměnit drahý kov na jeho vodorozpustnou verzi, rozpustit ho ze skály a poté - voila - přeměnit zpět do lesklé masivní zlato používané ve všem od šperků po elektroniku. Jediným způsobem, jak toho dosáhnout, je použít rtuť, která je velmi toxická.
Vědci informovali o svých zjištěních v lednu v časopise Metallomics.
Původní článek o .