01.02.2018
Редакция Naked Science
2
1 471

Ученые объяснили, как бактерии получают чистое золото из руды

Биологи описали цепочку биохимических реакций, в результате которых на внешней стороне клеточной мембраны бактерий Cupriavidus metallidurans образуются частицы чистого золота.

zoloto
©Wikipedia

Тяжелые металлы и их соединения токсичны для большинства живых существ, но не для бактерий C. metallidurans, которые нашли способ извлекать из соединений тяжелых металлов, таких как медь и золото, полезные микроэлементы. В ходе этого процесса образуются, кроме прочего, крупицы золота. Группа немецких и австралийских биологов описала биохимические процессы, позволяющие бактериям делать это; статья опубликована в журнале Royal Society of Chemistry.

 

Палочкообразные бактерии C. metallidurans живут в почвах с высокой концентрацией соединений тяжелых металлов. Если не брать в расчет это токсичное соседство, то эти почвы вполне подходят для жизни: они богаты питательными для бактерий солями, а конкуренции за ресурсы здесь практически нет. Чтобы жить в таких условиях, нужно только научиться перерабатывать медь и золото. C. metallidurans умеют это делать, что доказал тот же научный коллектив в 2009 году. А теперь ученые готовы объяснить, как бактериям это удается.

 

Все начинается с обработки на внешней стороне мембраны бактерии: там соли меди и золота разлагаются до соединений, которые могут проникнуть сквозь клеточную стенку. Медь необходима для жизнедеятельности бактерий, однако ее избыток опасен. Когда меди в клетке становится много, она выводится ферментом CupA.

 

Золотые крупицы на поверхности  живых C. metallidurans Credit: American Society for Microbiology

 

Этот механизм работает до тех пор, пока ему не препятствует избыток соединений золота, которые ингибируют реакцию фермента с медью и не дают яду выводиться из организма бактерии. Тогда в работу вступает фермент CopA. Он превращает соединения меди и золота обратно в те, что неспособны проникать сквозь клеточную мембрану. Поступление металлов в клетку прекращается, и бактерия, пользуясь паузой, избавляется от токсичных излишков. Побочный эффект этого процесса – образование маленьких, в несколько нанометров, частиц металлического золота на внешней стороне клеточной стенки, совершенно безвредных для самой бактерии.

 

В природе C. metallidurans играют ключевую роль в формировании золотых самородков из первичной золотой руды, сформировавшейся в результате геологических процессов. Другие живые организмы извлекают связанное золото из руды и превращают его в токсичные комплексные соединения, которые в результате жизнедеятельности C. metallidurans превращаются в безвредное для всех живых организмов металлическое золото.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Вы хотите сказать что всё самородное золото на земле образовано такими бактериями?
01.02.2018
-
0
+
Удивительно, сколько крутых функций могут выполнять мельчайшие организмы
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: