12.05.2023, 16:05
Анна Новиковская
3
3,8 тыс

Ученые обнаружили бактерии, способные расти на радиоактивных металлах

❋ 5.9

Международная группа исследователей выяснила, что бактерии, питающиеся метанолом, способны расти на некоторых редкоземельных и даже радиоактивных металлах.

Радиоактивный америций оказался даже привлекательнее нерадиоактивных металлов для бактерий / © wikipedia.org / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Лантаноиды относятся к редкоземельным элементам, широко используемым в электронике и энергетике. За одним исключением (прометий) они не радиоактивны, их много в земной коре, а некоторые из этих металлов, например лантан и неодим, даже играют решающую роль в бактериальном метаболизме. 

Другая группа таких металлов — актиноиды, к которым относятся уран и плутоний. В земной коре они почти не встречаются, и долгое время ученые полагали, что их радиоактивное излучение смертельно опасно для всех живых организмов, включая бактерии.

Однако международной группе химиков из Германии, Нидерландов и США удалось доказать, что некоторые актиноиды могут заменять незаменимые лантаноиды в метаболизме метилотрофных бактерий Methylacidiphilum fumariolicum и Methylobacterium extorquens. Эти бактерии, использующие в качестве субстрата для роста метанол, включают лантаноиды в молекулу фермента, окисляющего спирт, и ученые заметили, что они вполне могут «перепутать» ионы разных металлов, особенно если они примерно одного размера и степени окисления.

Более того, если бактериям предоставляли в качестве субстрата смесь лантаноидов и актиноидов, они в некоторых случаях предпочитали привычным металлам актиноиды америций и кюрий, включая их в свои молекулы ферментов. При этом «радиоактивные» ферменты не менее эффективно окисляли метанол, снабжая бактерии питательными веществами, и колонии таких микроорганизмов бурно росли.

И америций, и кюрий демонстрируют стабильную степень окисления +3, что оказалось решающе важным. К примеру, если ученые предоставляли бактериям в качестве единственного металла плутоний, у которого степени окисления более высокие, микроорганизмы прекращали расти, а их ферменты не окисляли метанол.

Таким образом, бактерии спокойно росли даже на радиоактивных металлах (и америций, и кюрий относятся к ним), что может быть полезно при извлечении определенных металлов из смесей или ликвидации радиоактивного заражения — например, в сточных водах.

Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

16 сентября, 08:19
Марк Чернов

Международная группа исследователей выяснила, что наличие нескольких романтических или сексуальных связей не приводит к снижению качества интимной жизни, уровня удовлетворенности или к ухудшению физиологии. Сравнение моногамных и полигамных пар показало, что благополучие последних находится на том же уровне, а по некоторым параметрам слегка его превосходит.

16 сентября, 12:02
Игорь Байдов

Ученые описали первый в педиатрии случай полной регрессии опухоли у ребенка после лечения специально сконструированными CAR-T-клетками. Пациентом был трехлетний мальчик с химиорезистентной гепатобластомой, у которого после химиотерапии и нескольких операций возник новый метастаз в легком.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Dmitry Malikov
13.05.2023
Во-первых почему-то всех удивляет что эти бактерии могут расти на радиоактивных металлах и не удивляет ,что они могут питаться смертельно опасным например для человека метанолом. Во-вторых человек одно из самых уязвимых к радиации существ и потому пилотируемые полёты в космос это явный тупик в исследовании космического пространства. А уязвимость человека объясняется особенности нашей кроветворной системы , достаточно ионизирующему излучению уничтожить совсем небольшое количество клеток красного костного мозга и человек погибнет. Бактерии все эти проблемы абсолютно не волнуют никакой крови у них и вовсе нет ,и потому они спокойно могут слетать на Марс не то ,что внутри корабля без всякой защиты, Но даже на его поверхности. Внутренности саркофага чернобыльского реактора для них тоже вполне себе удобное место в виду всё ещё выделяющегося тепла.
    Dmitry Malikov
    13.05.2023
    А стал человек таким уязвимым для радиации из-за того, что превратился в мыслящее существо: такому сложному мозгу нужно очень много энергии и для её получения нужно и много кислорода. Наши эритроциты для того, чтобы переносить больше гемоглобина отказались даже от способности к размножению. они и ядра не имеют и собственного генома. .
    +
      Еще 1 ответ