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.

6 265
Выбор редакции

Ученые объяснили, как бактерии получают чистое золото из руды

Ученые объяснили, как бактерии получают чистое золото из руды

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

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.

Наука

Naked Science Facebook VK Twitter
6 265

Комментарии
Аватар пользователя Павел
Удивительно, сколько крутых функций могут выполнять мельчайшие организмы
Вы хотите сказать что всё самородное золото на земле образовано такими бактериями?

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку