Биология

Ученые обнаружили бактерии, способные расти на радиоактивных металлах

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

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.

Комментарии

  • 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.

    • 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. .

      • А у курицы та же ситуация с эритроцитами?