Las altas concentraciones de metales pesados, como el cobre y el oro, son tóxicas para la mayoría de las criaturas vivientes. Este no es el caso de la bacteria C. metallidurans , que ha encontrado una manera de extraer elementos traza valiosos de un compuesto de metales pesados sin envenenarse. Un efecto secundario interesante: la formación de pequeñas pepitas de oro. Un equipo de investigadores de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg MLU, la Universidad Técnica de Munich TUM y la Universidad de Adelaida en Australia descubrieron los procesos moleculares que tienen lugar dentro de la bacteria. El grupo presentó sus hallazgos en la revista Metallomics publicado por la Royal Society of Chemistry.
La bacteria en forma de barra C. metallidurans vive principalmente en suelos enriquecidos con numerosos metales pesados. Con el tiempo, algunos minerales se descomponen en el suelo y liberan metales pesados tóxicos e hidrógeno a su entorno ". Además de los metales pesados tóxicos, las condiciones de vida en estos suelos no son malas. Hay suficiente hidrógeno para conservar energía y casi no hay competencia. Si un organismo elige sobrevivir aquí, tiene que encontrar una manera de protegerse de estas sustancias tóxicas ", explica el profesor Dietrich H. Nies, un microbiólogo de MLU. Junto consu homólogo australiano, el profesor Frank Reith de la Universidad de Adelaida, pudo demostrar en 2009 que C. metallidurans es capaz de depositar oro biológicamente. Por qué hace esto y los procesos exactos que tienen lugar siguen siendo desconocidos. Ahora los investigadores finalmente han podido resolver el misterio.
El oro ingresa a las bacterias de la misma manera que el cobre. El cobre es un oligoelemento vital para C. metallidurans sin embargo, es tóxico en grandes cantidades. Cuando las partículas de cobre y oro entran en contacto con la bacteria, se produce una variedad de procesos químicos: el cobre, que generalmente ocurre en una forma difícil de absorber, se convierte en unforma que es mucho más fácil de importar para la bacteria y, por lo tanto, puede llegar al interior de la célula. Lo mismo ocurre con los compuestos de oro.
Cuando se acumula demasiado cobre dentro de la bacteria, la enzima CupA lo bombea normalmente. "Sin embargo, cuando los compuestos de oro también están presentes, la enzima se suprime y los compuestos tóxicos de cobre y oro permanecen dentro de la célula. Cobre yel oro combinado es en realidad más tóxico que cuando aparece solo ", dice Dietrich H. Nies. Para resolver este problema, las bacterias activan otra enzima, CopA. Esta enzima transforma los compuestos de cobre y oro en sus formas originalmente difíciles de absorber."Esto asegura que entren menos compuestos de cobre y oro en el interior celular. La bacteria se envenena menos y la enzima que bombea el cobre puede eliminar el exceso de cobre sin impedimentos. Otra consecuencia: los compuestos de oro que son difíciles de absorber se transforman enárea exterior de la célula en pepitas de oro inofensivas de unos pocos nanómetros de tamaño ", dice Nies.
en la naturaleza C. metallidurans desempeña un papel clave en la formación del llamado oro secundario, que emerge después de la descomposición de los minerales de oro primarios, creados geológicamente, antiguos. Transforma las partículas de oro tóxicas formadas por el proceso de meteorización en partículas de oro inofensivas, produciendo oropepitas
El estudio realizado por el equipo conjunto de investigación alemán-australiano proporciona información importante sobre la segunda mitad del ciclo del oro biogeoquímico. Aquí, el metal de oro primario es transformado por otras bacterias en compuestos de oro móviles y tóxicos, que se transforma nuevamente en secundariooro metálico en la segunda mitad del ciclo. Una vez que se comprende todo el ciclo, el oro también se puede producir a partir de minerales que contienen solo un pequeño porcentaje de oro sin requerir enlaces tóxicos de mercurio como era el caso anteriormente.
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Materiales proporcionado por Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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