Vova Krasen
0 
1053
199
Å gjøre halm til gull er en gammel hatt: En bisarr bakterieart utøver en form for alkymi hver gang den puster.
Den jordlevende, stavformede bakterien Cupriavidus metallidurans biologisk sett er kjent for å kunne overleve store doser giftige metaller. Nå avslører ny forskning at spesielle enzymer i bakteriene er ansvarlige for å endre giftige versjoner av gull til inert solid gull, noe som skaper miniatyrgullnuggets.
"Når de blir konfrontert med stadig mer gull, er noen bakterieceller fullstendig innkapslet med gull," fortalte studieleder Dietrich Nies, en molekylær mikrobiolog ved Martin Luther University i Tyskland. På det meste er disse gullskallene bare mikrometer i størrelse, sa Nies, men de kan samles i biter av sandkornstørrelse. [Ekstremt liv på jorden: 8 bisarre skapninger]
Tungmetallproblemer
C. metallidurans overlever i jord som er full av tungmetaller, som vanligvis er giftige for biologiske organismer. Nies og kollegene oppdaget i 2009 at bakteriene kunne deponere fast gull i sitt nærmiljø, men de visste ikke hvordan.
Nå har de svar. Bakteriene er omgitt av to membraner, sa Nies, med et mellomrom kalt periplasmen. De trenger spormengder kobber for å gjennomføre metabolske prosesser, men kobberet er giftig i store doser; så bakteriene har et spesielt enzym kalt CupA som kan pumpe overflødig kobber fra det indre av cellen inn i periplasmen, der den ikke kan skade.
Problemet oppstår når bakteriene møter gullioner, som er gullmolekyler som har mistet en eller flere av elektronene sine og dermed er ustabile. Disse ionene importeres lett forbi begge cellulære membraner inn i det indre av cellen, hvor de kan forårsake skade på egen hånd. Ionene hemmer også CupA-pumpen som blir kvitt overflødig kobber og som sådan kan forårsake skader fra kobberioner som tar seg inn i cellene.
Heldigvis for bakteriene har de en løsning: et annet enzym kalt CopA. Dette enzymet stjeler elektroner fra kobber- og gullionene og omdanner dem til stabile metaller som ikke lett kan passere gjennom den indre membranen i cellen..
"Når de metalliske nanopartiklene i gull [er] dannet i periplasm, er de immobiliserte og mindre giftige," sa Nies.
Pølser gull
Når periplasmene er fylt med inert metall, splitter den ytre membranen og søler ut de blanke klumpene, sa Nies.
Å forstå prosessen er viktig, ifølge Nies og hans kolleger, fordi bakteriene i hovedsak forvandler fast gull til en svært løselig gullforbindelse og deretter tilbake igjen. Hvis mennesker kunne etterligne prosessen, ville det være mulig å ta malm med en veldig lav prosentandel gull, transformere edelt metall til en vannløselig versjon av seg selv, løse den opp fra berget og deretter - voila - transformere den tilbake til skinnende solid gull brukt i alt fra smykker til elektronikk. Akkurat nå er den eneste måten å gjøre det på å bruke kvikksølv, som er veldig giftig.
Forskerne rapporterte om funnene sine i januar i tidsskriftet Metallomics.
Original artikkel på .