Bakteriler Zehirli Metalleri Sindirerek Altın Üretirler
Fotoğraf : M. metallidurans bakterileri küçük altın külçeleri üretebilir
Bakır ve altın gibi ağır metallerin yüksek konsantrasyonları, çoğu canlı için zehirlidir. Ancak bu kabul, kendisini zehirlemeden ağır metallerden oluşan bir bileşikten değerli eser elementler çıkarmanın bir yolunu keşfeden C. Metallidurans bakterisi için geçerli değildir. Bu üretimde ki en ilginç yan etki: minik altın külçelerinin oluşumudur. Martin Luther Üniversitesi’nden Halle-Wittenberg (MLU), Avustralya Teknik Üniversitesi (TUM) ve Avustralya’daki Adelaide Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, bakterilerin içinde yer alan moleküler süreçleri keşfetti. Araştırma grubu bulgularını Royal Society of Chemistry tarafından yayımlanan ünlü dergi Metallomics’te sundu.
Çubuk şeklindeki bakteri C.Metallidurans esas olarak ağır metallerle zenginleştirilmiş topraklarda yaşamaktadır. Zamanla bazı mineraller toprakta parçalanırlar ve çevreye zehirli ağır metaller ile birlikte hidrojen salınımı yaparlar. MLU ‘da görev yapan mikrobiyolog Profesör Dietrich H. Nies’e göre “Zehirli ağır metallerin dışında, bu topraklardaki yaşam koşulları kötü değildir. Enerjiyi korumak ve neredeyse hiç rekabet etmeden yaşamak için yeterli hidrojen bulunmaktadır. Eğer bir organizma burada hayatta kalmayı seçerse, bu zehirli maddelerden korunmanın bir yolunu bulmak zorundadır”. Profesör Nies ve Avustralyalı meslektaşı, Adelaide Üniversitesi’nden Profesör Frank Reith, 2009 yılında C.Metallidurans’ın biyolojik olarak altın depolayabildiğini kanıtladılar ancak bunun nedeni ve gerçekleşen kesin süreçler bilinmiyordu. Günümüzde yapılan araştırmalar nihayet bu gizemi çözebiliyor.
Altın ve bakır bakteri ile aynı şekilde etkileşimde bulunurlar. Bakır, C.Metallidurans için hayati bir eser elementtir, ancak büyük miktarlarda zehirlidir. Bakır ve altın parçacıkları bakterilerle temas ettiğinde, çeşitli kimyasal süreçler meydana gelir: Genellikle alınması zor bir formda meydana gelen bakır, bakterinin alması ve hücrenin iç kısmına ulaşması için oldukça kolay olan bir forma dönüştürülür. Aynı işlemler altın ile gerçekleşen bileşikler için de gerçekleştirilebilir.
Bakteriler içinde çok fazla bakır biriktiğinde, normal olarak CupA enzimi tarafından dışarı pompalanır. “Ancak, altın bileşikleri de mevcut olduğunda, enzim bastırılır, zehirli bakır ve altın bileşikleri hücrenin içinde kalır. Bakır ve altın bir araya getirildiğinde aslında kendi başlarına göründüklerinden daha fazla toksiktir” diyor Dietrich H. Nies .Bu sorunu çözmek için bakteriler başka bir enzimi aktive eder- CopA. Bu enzim, bakır ve altın bileşiklerini başlangıçta zorlukla emilen formlarına dönüştürür. Yine Prof.Nies’e göre “Bu, daha az bakır ve altın bileşiğinin hücresel iç bölgeye girmesini sağlar. Bakteri daha az zehirlenir ve bakırdan dışarı atılan enzim, fazla bakırın engelsiz olarak atılmasına neden olabilir. Bir başka sonuç ise absorbe edilmesi zor altın bileşiklerinin dış alanda dönüşmesinin sağlanmış olmasıdır. Hücrenin zararsız altın külçelerine dönüşmesi sadece birkaç nanometre boyutundadır.”
Doğada, C. Metallidurans bakterisi, birincil jeolojik olarak oluşturulmuş eski altın cevherlerinin parçalanmasının ardından ortaya çıkan ikincil altının oluşumunda önemli bir rol oynar. Ayrıştırma işlemiyle oluşan zehirli altın parçacıkları zararsız altın parçacıklarına dönüştürerek altın külçe üretmektedir.
Alman-Avustralyalı ortak araştırma ekibinin yürüttüğü çalışma, biyo-jeokimyasal altın döngüsünün ikinci yarısına ait önemli bilgiler sunmaktadır. Burada, birincil altın, diğer bakteriler tarafından, döngünün ikinci yarısında ikincil metalik altına dönüşen hareketli, toksik altın bileşimlerine dönüştürülür. Tüm bu döngüler anlaşıldıktan sonra, altının, daha önce olduğu gibi zehirli cıva bağları gerektirmeden sadece küçük bir altın yüzdesi içeren cevherlerden de üretilebileceği ortaya çıkar.
Kaynak : phys.org
