Estas bactérias comem metal tóxico, pepitas de ouro 'cocô'

  • Paul Sparks
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Transformar palha em ouro é coisa velha: uma espécie bizarra de bactéria pratica uma forma de alquimia toda vez que respira.

A bactéria em forma de bastonete que vive no solo Cupriavidus metallidurans é famoso, biologicamente falando, por ser capaz de sobreviver a grandes doses de metais tóxicos. Agora, uma nova pesquisa revela que enzimas especiais dentro das bactérias são responsáveis ​​por transformar versões tóxicas de ouro em ouro sólido inerte, o que cria pepitas de ouro em miniatura.

"Quando confrontadas com cada vez mais ouro, algumas células bacterianas ficam completamente envoltas em ouro", disse o líder do estudo Dietrich Nies, microbiologista molecular da Universidade Martin Luther, na Alemanha. No máximo, essas conchas de ouro têm meros micrômetros de tamanho, disse Nies, mas podem se agregar em pedaços do tamanho de grãos de areia. [Vida Extrema na Terra: 8 Criaturas Bizarras]

Problemas de metal pesado

C. metallidurans sobrevive em solos repletos de metais pesados, que são tipicamente tóxicos para organismos biológicos. Nies e seus colegas descobriram em 2009 que a bactéria poderia depositar ouro sólido em seu ambiente imediato, mas eles não sabiam como.

Agora, eles têm uma resposta. As bactérias são cercadas por duas membranas, disse Nies, com um espaço chamado periplasma entre elas. Eles precisam de vestígios de cobre para conduzir seus processos metabólicos, mas o cobre é tóxico em grandes doses; então as bactérias têm uma enzima especial chamada CupA, que pode bombear o excesso de cobre do interior da célula para o periplasma, onde não pode causar nenhum dano.

O problema surge quando as bactérias encontram íons de ouro, que são moléculas de ouro que perderam um ou mais de seus elétrons e, portanto, são instáveis. Esses íons são facilmente importados através de ambas as membranas celulares para o interior da célula, onde podem causar danos por conta própria. Os íons também inibem a bomba CupA que se livra do excesso de cobre e, como tal, pode agravar os danos dos íons de cobre que chegam às células.

Felizmente para as bactérias, elas têm uma solução alternativa: outra enzima chamada CopA. Esta enzima rouba elétrons dos íons de cobre e ouro, transformando-os em metais estáveis ​​que não conseguem passar facilmente através da membrana interna da célula.

"Uma vez que as nanopartículas de ouro metálico [são] formadas no periplasma, elas são imobilizadas e menos tóxicas", disse Nies.  

Pooping ouro

Uma vez que o periplasma é recheado com metal inerte, a membrana externa se divide e derrama as pepitas brilhantes, disse Nies.

Uma imagem das pepitas de ouro do tamanho de um micrômetro criadas por C. metallidurans uma vez que se desintoxica de metais pesados. As pepitas podem agregar ao tamanho de grãos de areia. (Crédito da imagem: Universidade Técnica de Munique)

Entender o processo é importante, de acordo com Nies e seus colegas, porque as bactérias essencialmente transformam o ouro sólido em um composto de ouro altamente solúvel e depois o transformam novamente. Se os humanos pudessem imitar o processo, seria possível pegar minério com uma porcentagem muito baixa de ouro, transformar o metal precioso em uma versão solúvel em água de si mesmo, dissolvê-lo da rocha e então - voilà - transformá-lo de volta no ouro sólido brilhante usado em tudo, de joias a eletrônicos. No momento, a única maneira de fazer isso é usando mercúrio, que é muito tóxico.

Os pesquisadores relataram suas descobertas em janeiro na revista Metallomics.

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