Бактерії здатні продукувати золото

Команда німецьких і австралійських біологів описала ланцюжок біохімічних процесів, завдяки яким на зовнішньому боці клітинної мембрани у бактерій Cupriavidus metallidurans утворюються частинки чистого золота, йдеться в статті журналу Royal Society of Chemistry.

Важкі метали та їхні зв’язки для більшості живих організмів є токсичними. Але не для бактерій C. metallidurans, які можуть вилучати зі зв’язків важких металів, зокрема міді та золота, корисні мікроелементи. Під час такого процесу, крім всього іншого, утворюються крупинки золота.

Паличкові бактерії C. metallidurans живуть в ґрунтах з високою концентрацією зв’язків важких металів. Якщо не брати до уваги це токсичне “сусідство”, то такі ґрунти цілком придатні для життя бактерій: вони багаті на поживні для бактерій солі, а конкуренції за ресурси тут майже нема. Щоб жити в подібних умовах, потрібно навчитись переробляти мідь і золото. C. metallidurans вміють це робити, що довів той же науковий колектив у 2009 році. А тепер вчені можуть пояснити, як бактеріям це вдається.

Все починається з обробки на зовнішній стороні мембрани бактерії, де солі міді та золота розкладаються до з’єднань, які можуть проникати через клітинну стінку. Мідь потрібна для життєдіяльності бактерій, але її надлишок також і є небезпечним. Коли цього елемента в клітині стає забагато, то він виводиться з ферментом CupA.

Крупинки золота на поверхні бактерій C. metallidurans. Фото: American Society for Microbiology.

Цей механізм працює доти, поки йому не перешкоджає надлишок зв’язків золота, які сповільнюють реакцію ферменту з міддю і не дозволяють виводити отруту з організму бактерії. Тоді починає свою роботу фермент CopA. Він перетворює з’єднання міді й золота назад у те, що не спроможне проникати через мембрану клітини. Надходження металів припиняється, і бактерія під час зупинки позбавляється від токсичних надлишків. Побічний ефект цього процесу – утворення маленьких, кілька нанометрів, частинок металічного золота на зовнішній стороні стінки клітини, абсолютно безпечних для самої бактерії.

Бактерії C. metallidurans відіграють важливу роль у формуванні золотих самородків із первинної золотої руди, сформованої в результаті геологічних процесів. Інші живі організми вилучають сполучене золото з руди і перетворюють його в токсичні комплексні зв’язки, які в результаті життєдіяльності Cupriavidus metallidurans перетворюються для решти всіх живих організмів в металічне золото.

Олеся Семашко
  • 25 Posts
  • 0дописів
Редактор і журналіст у команді Explorer.Life. Відкриває для себе нові міста під час різноманітних мандрівок і фестивалів. Мріє подорожувати автостопом по Україні та Європі.