Bakteryjni jubilerzy

A gdyby tak bakterie potrafiły wytwarzać czyste, 24-karatowe złoto? J Okazuje się, iż nie jest to mrzonka. W 2009 roku australijscy badacze z Uniwersytetu w Adelajdzie wykazali, że bakterie z gatunku Cupriavidus metallidurans katalizują proces biomineralizacji złota, na drodze przekształcania związków tego pierwiastka w czysty metal! Ci sami naukowcy już wcześniej odkryli obecność tych bakterii w biofilmach na powierzchni złota, jednak nie potrafili określić dlaczego one się tam znajdują. Eksperymenty wykazały, iż bakterie te są w stanie zakumulować różnorodne pochodne Au z roztworów a następnie zredukować je do wolnego metalu w postaci nanocząstek o bardzo dużej czystości. Ciekawe eksperymenty ze wzrostem nanocząstek złota przeprowadzili naukowcy z Michigan State University. W odpowiednio przygotowanym bioreaktorze „karmili” mikroby olbrzymimi dawkami chlorku złota doprowadzając do powstania pięknych, drobnych granulek złota. Warto podkreślić, iż doświadczenia te zostały ukazane szerszej publiczności w trakcie ekspozycji zatytułowanej “The Great Work of the Metal Lover”. Zdjęcia z prezentacji możecie zobaczyć poniżej ;)

Inną, ale nieco rzadziej spotykaną bakterią rezydującą w biofilmach na złocie jest Delftia acidovorans. Mikrob ten chroni się przed szkodliwym działaniem związków złota wytwarzając i uwalniając specyficzny peptyd nazywany delftibaktyną (ang. delftibactin), który kompleksuje rozmaite rozpuszczalne formy złota i pomaga przetworzyć je w nietoksyczne, metaliczne złoto. Jak możecie zauważyć na poniższym schemacie, budowa tego związku nie należy do najprostszych;)

Jest to pierwszy przykład, ukazujący jak wydzielany metabolit wtórny może odpowiadać za ochronę przed toksycznym złotem oraz promować biomineralizację. Jakie mogą płynąć pożytki z takich obserwacji? Planowane są badania mające na celu pozyskanie peptydów, które mogłoby generować złote nanocząstki o pożądanych wymiarach, m. in. do zastosowań biomedycznych, takich jak terapia antynowotworowa. Duży potencjał mogą mieć owe bakterie, jako naturalni „górnicy” (a właściwie „zbieracze”) złota, np. z wód kopalnianych. Osobną kwestią jest również selektywność wobec innych jonów metali. Dotychczasowe prace wykazały, iż delftibaktyna jest w stanie wiązać również żelazo oraz gal. 

Źródła

1. Biomineralization of Gold: Biofilms on BacterioformGold
2. Bacterium Transforms Toxic Gold Compounds To TheirMetallic Form
3. Superman-Strength Bacteria Produce 24-Karat Gold
4. Gold-loving bacteria show superman strength
5. Gold biomineralization by a metallophore from agold-associated microbe
6. Protection From Poisonous Gold

Zdjęcia

-> odnośnik nr 4.