Znanstveniki so odkrili presenetljiv mikroorganizem – bakterijo Cupriavidus metallidurans, ki ne le preživi v ekstremnih pogojih, nasičenih s težkimi kovinami, ampak jih celo pretvarja v zlato. Da, prav ste prebrali: nekaterim bakterijam v mikro svetu pravzaprav uspe “izločiti” mikroskopske delce 24-karatnega zlata kot obrambni mehanizem proti strupenim kovinam.
Kako deluje ta mikroskopski “alkimist”?
Cupriavidus metallidurans (stanje CH34) je gram-negativna bakterija, ki jo najdemo v okolju z visoko koncentracijo težkih kovin, kot so svinec, kadmij, cink, srebro in zlato. Njena posebnost: ko vstopijo v celice strupeni elementi, na primer zlati klorid, se sprožijo mehanizmi za razstrupljanje. To se zgodi prek delovanja encima CopA, ki prepreči, da bi strupene kovine vstopile globlje v bakterijo. Rezultat? Pretvori dr v inertne nano delce zlata – male, a prave košćke zlata.
- Ta postopek so raziskovalci potrdili že leta 2009.
- Raziskave, kot članek v Nature, opisujejo, da bakterija deluje kot “mikrobi alkimisti”, saj iz raztopin zlata in bakra ustvarja zlato kot način zaščite.
Zakaj je to pomembno in kaj prinaša prihodnost?
Čeprav bakterija ne ustvarja večjih zlatih kosov, temveč le nano delce, vsaka izmed teh delcev zlata ščiti bakterijo pred strupi in osvetljuje skrite biogeokemične tokove v naravi. A to odpira vrata novim pristopom:
- Ekološko pridobivanje kovin – postopek lahko pomaga pri biološki ekstrakciji kovin iz onesnaženih območij, imenovan biorudarjenje.
- Biosenzorji – bakterije bi lahko postale bioindikatorji prisotnosti zlata v zemlji.
Kako bakterija izvaja izredno preživetje?
Njena genetska zasnova je izjemno odzivna. Mikrobiologija je odkrila več plazmidov (npr. pMOL28, pMOL30), ki vsebujejo gene, namenjene odpornosti na kovine. To omogoča C. metallidurans preživetje v ekstremnih pogojih.
- V raziskavi iz leta 2009 je to večplasten sistem za razstrupljanje prepoznal geli CupA in CopA, ki regulirata sproščanje in pretvorbo strupenih kovin.
- Bolj napredni sev, CH34, je bil primerjan z novim sevom BS1 iz kitajskega rudnika, ki ima dodatne genetske prilagoditve za preživetje v okoljih z zlato in bakrom.
Kaj to pomeni v praksi?
- To ni magija ali čarovnija – tvorba zlata je reakcija obrambnega mehanizma, ne ustvarjanje v kovine iz ničesar.
- Ni ekonomično za proizvodnjo zlata – količine so premajhne, začetni material (zlati klorid) že vsebuje zlato.
- Praktični učinki – uporabno pri čiščenju okolja in razvoju senzorskih tehnologij, ne pa za množično rudarjenje.
