Táto baktéria dokáže vytvárať zlato, hovoria vedci. Robí to pojedaním toxických látok
Výskumníci odhalili baktériu, ktorá dokáže z toxických látok produkovať zlato. Ide o baktériu C. metallidurans, ktorá odhaľuje cyklus zlata.
Vysoké koncentrácie ťažkých kovov, ako napríklad medi alebo zlata, sú pre väčšinu živých organizmov toxické. Výskumníci ale našli baktériu, pri ktorej to neplatí. Táto baktéria našla spôsob ako extrahovať stopové prvky zo zlúčenín ťažkých kovov bez toho, aby sa otrávila. O objave informuje Martin Luther University.
Ide o baktériu C. metallidurans, ktorá žije prevažne v pôde, ktorá je obohatená o rôzne ťažké kovy. Postupom času sa niektoré minerály v pôde rozpadnú a uvoľňujú spolu s vodíkom aj toxické ťažké kovy do svojho prostredia. Výskumníci vysvetľujú, že až na znečistenie kovmi nie sú podmienky v tejto pôde až také zlé.
“Ak má ale organizmus prežiť v takomto prostredí, musí sa naučiť, ako sa chrániť pred toxickými substanciami. Koniec koncov, v tomto prostredí je dostatok vodíka na konzervovanie energie a takmer žiadna konkurencia,” vysvetľuje profesor Dietrich H. Nies, jeden z autorov štúdie.
Nies, spolu s kolegami, dokázali ešte v roku 2009 dokázať, že baktéria C. metallidurans dokáže vytvárať usadeniny zlata biologickým spôsobom. Prečo ale tento špecifický proces existuje ostávalo dlhé roky neznáme. Teraz majú výskumníci dostatok informácií na to, aby túto záhadu uzatvorili.
Baktéria, ktorá vytvára zlato
Zlato vstupuje do baktérií rovnakým spôsobom ako meď. Meď je pre C. metallidurans životne dôležitý stopový prvok, avšak vo veľkom množstve je toxická. Keď sa častice medi a zlata dostanú do kontaktu s baktériami, nastane séria chemických procesov: meď, ktorá sa zvyčajne vyskytuje vo forme, ktorú je ťažké prijať, sa premení na formu, ktorú baktéria dokáže podstatne ľahšie importovať, a tak sa dostane do vnútra bunky. To isté sa deje aj so zlúčeninami zlata.
Keď sa v baktérii nahromadí priveľa medi, tá sa dostáva von prostredníctvom enzýmu CupA. No keď sa v baktérii nachádzajú zároveň aj zlúčeniny zlata, tento enzým je potlačený a meď sa spolu so zlatom hromadia v bunke. Výskumníci dodávajú, že meď a zlato sú v spojení toxickejšie, než každý kov samostatne. Aby baktéria mohla tento problém vyriešiť, aktivuje sa ďalší enzým, CopA.
Neprehliadni
Tento enzým transformuje zlúčeniny medi a zlata do ich pôvodne ťažko absorbovateľných foriem. To zabezpečí, že do vnútra bunky vstúpi menej zlúčenín medi a zlata. Baktéria je menej otrávená a enzým, ktorý pumpuje meď von, sa môže bez prekážok zbaviť nadbytočnej medi. Ďalší dôsledok, zlúčeniny zlata, ktoré sa ťažko vstrebávajú, sa vo vonkajšej časti bunky premenia na neškodné zlaté nugety s veľkosťou iba niekoľko nanometrov.
V prírode hrá táto baktéria mimoriadne dôležitú úlohu pri formácií takzvaného sekundárneho zlata, ktoré vzniká po rozpade primárnych, geologicky vytvorených, zlatých rúd. Baktéria C. metallidurans transformuje toxické častice zlata, ktoré vznikajú zvetrávaním, na neškodné častice. Tým vedie aj ku vzniku zlatých nugetiek.
Takto prebieha cyklus zlata
Štúdia, ktorú uskutočnil spoločný nemecko-austrálsky výskumný tím, poskytuje dôležitý pohľad na druhú polovicu biogeochemického cyklu zlata. V ňom sa primárne zlaté kovy transformujú inými baktériami na mobilné, toxické zlúčeniny zlata, ktoré sa v druhej polovici cyklu premenia späť na sekundárne kovové zlato. Akonáhle výskumníci pochopia celý cyklus, bude možné vyrábať zlato aj z rúd, ktoré obsahujú len malé percento zlata, bez nutnosti použitia toxických zlúčenín ortuti, ako tomu bolo v minulosti.
Autori štúdie pokračujú aj naďalej vo svojom výskume baktérie a veria, že sa im podarí v nadchádzajúcich výskumných prácach dospieť aj k ďalším zisteniam, ktoré by ich výskum posunuli dopredu. Bude zaujímavé sledovať, kam výskum vedcov nakoniec zavedie.
