Thứ bảy, 23/02/2019 11:18 PM

Phát Hiện Vi Khuẩn Ăn Kim Loại Độc Thải Ra Vàng

Thứ sáu, 20/04/2018 2:33 PM

Các nhà khoa học phát hiện một loại vi khuẩn có khả năng ăn hợp chất kim loại độc hại mà vẫn phát triển mạnh, đồng thời thải ra vàng.

Các hạt vàng trên bề mặt vi khuẩn C. metallidurans.

Không có dạng sống nào trên hành tinh của chúng ta có thể xâm nhập vào mọi môi trường thành công như các tế bào vi khuẩn siêu nhỏ. Trong số nhiều vai trò của chúng đối với sự sống trên Trái Đất, một số vi khuẩn có khả năng tinh chế các kim loại quý, theo Science Alert.

Giống như nhiều nguyên tố khác, vàng có thể luân chuyển trong một chu trình sinh địa hóa bao gồm: tan rã, di chuyển xung quanh và cuối cùng là tái tập trung lại trong trầm tích của Trái đất. Vi sinh vật tham gia vào tất cả các bước của quá trình này. Điều này khiến các nhà khoa học đặt ra câu hỏi rằng, làm thế nào chúng không bị nhiễm độc bởi những hợp chất có độc tính cao hình thành từ ion vàng trong đất.

Frank Reith và các cộng sự tại Đại học Adelaide, Australia, lần đầu tiên phát hiện vi khuẩn hình que C. metallidurans đào thải ra vàng vào năm 2009. Nó có thể ăn các hợp chất vàng độc hại và biến chúng thành dạng kim loại của vàng mà không có bất kỳ mối nguy hiểm nào đối với cơ thể. Sau nhiều năm nghiên cứu, Reith đã biết chính xác cơ chế và cách thức mà C. metallidurans đã sử dụng để làm được điều này. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Metallomics hôm 2/1.

C. metallidurans phát triển mạnh trong đất chứa cả hydro và một loạt các kim loại nặng độc hại. Điều này nghĩa là vi khuẩn C. metallidurans không phải cạnh tranh nhiều với các sinh vật khác. "Nếu một sinh vật quyết định sống sót tại đó, nó phải tìm ra cách để tự bảo vệ mình khỏi những chất độc hại này", Dietrich H. Nies, nhà vi sinh học tại Đại học Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU), Đức, cho biết.

Vi khuẩn C. metallidurans có một cơ chế bảo vệ khéo léo, không chỉ liên quan đến vàng mà còn cả đồng. Các hợp chất chứa cả hai nguyên tố này có thể dễ dàng xâm nhập vào tế bào C. metallidurans. Khi ion đồng và các phức hợp vàng (gold complexes) xâm nhập vào sâu bên trong, chúng sẽ gây ra tác động tàn phá đối với vi khuẩn.

Để giải quyết vấn đề này, vi khuẩn C. metallidurans sử dụng enzyme CupA để vận chuyển đồng ra khỏi tế bào. Nhưng sự hiện diện của vàng gây ra một vấn đề mới. "Khi có mặt các hợp chất của vàng, enzyme CupA bị ức chế, điều này khiến các hợp chất của đồng và vàng vẫn còn trong tế bào vi khuẩn", Nies cho biết.

Tại thời điểm này, nhiều vi khuẩn khác có lẽ đã từ bỏ và đi sống ở một nơi ít độc hơn, nhưng C. metallidurans thì không. Sinh vật này có một enzyme khác gọi là CopA giúp vi khuẩn chuyển đổi các hợp chất của vàng và đồng thành dạng không dễ dàng bị tế bào hấp thụ.

"Điều này đảm bảo rằng, có ít hợp chất của đồng và vàng xâm nhập vào bên trong tế bào vi khuẩn. Các vi khuẩn bị nhiễm độc ít hơn và các enzyme có thể giúp loại bỏ đồng dư thừa mà không gặp trở ngại", Nies giải thích.

Quá trình này không chỉ giúp vi khuẩn C. metallidurans loại bỏ lượng đồng không mong muốn, nó còn tạo ra những hạt nano vàng nhỏ xíu trên bề mặt của vi khuẩn. Hiểu được cách mà C. metallidurans có thể đào thải ra vàng sẽ giúp các nhà khoa học tiến gần hơn tới việc mở khóa chu trình sinh địa hóa của vàng. Trong tương lai, những hiểu biết sâu sắc này có thể được sử dụng để tinh chế kim loại quý từ quặng mà chỉ chứa một lượng nhỏ kim loại.

 
Quan tâm  
5

Bài viết liên quan

Ý kiến bạn đọc

Bài viết cùng chuyên mục

Sán Lá Ruột Nhỏ - Metagonimus Yokogawai
Metagonimus yokogawai là loại sán lá ruột nhỏ nhất ký sinh ở người và động vật có vú ăn cá khác như: chó, mèo, lợn và các loài chim ăn cá. Bệnh do M. yokogawai được tìm thấy chủ yếu ở vùng Viễn Đông, Siberia, Nhật Bản, Trung Quốc,...
13 Triệu Chứng Của Bệnh Trì Hoãn Và Cách Điều Trị Siêu Hiệu Quả
Bạn luôn trễ giờ làm, thích ngủ, dậy muộn và luôn trong tâm trạng "Chả muốn động tay, động chân, động não để làm gì cả".... Và rồi bạn chán nản thất vọng và tự hỏi tại sao "Thằng A, con B lại hơn mình?"....
Thần Y Hoa Đà: Thuốc Gây Mê Ma Phí Tán, Những Câu Chuyện Về Thân Thế và Cuộc Đời Ông
Hoa Đà được mệnh danh là thần y, người ta cho rằng, ông chính là tổ sư của nghành phẫu thuật gây mê bởi đã sử dụng thuốc có tên là Ma Phí Tán do mình phát minh ra để gây mê và thực hiện phẫu thuật cho nhiều bênh nhân cách đây cả...
Giardia Lamblia
Giardia lamblia (đồng nghĩa với Giardia intestinalis, lamblia intestinalis và Giardia duodenalis) là một sinh vật đơn bào ký sinh trùng colonizes và tái tạo trong ruột non, gây nhiễm giardia.
Hóa Ra Đây Mới Chính Là Nguyên Nhân Gây Đau Đầu Sau Khi Ngủ Trưa?
Bạn có bao giờ bị đau đầu sau khi ngủ trưa không? Bạn có muốn chấm dứt tình trạng này để có một buổi chiều đầy năng lượng dành cho học tập và làm việc chứ? Hãy đọc ngay bí quyết ở trong bài viết này...
9 Phát Minh Giúp Thay Đổi Cục Diện Trái Đất
Trái đất của chúng ta đang bị tấn công bởi rác thải, ô nhiễm không khí và nguồn nước. Nếu triển khai tốt 9 phát minh dưới đây thì hành tinh này sẽ trở nên xanh, sạch và an toàn hơn rất nhiều.
Penicillium
Penicillium là một chi nấm có tầm quan trọng lớn trong môi trường tự nhiên cũng như sản xuất thực phẩm và thuốc. Vài thành viên của chi được dùng để sản xuất penicillin - một kháng sinh có thể giết chết hoặc ngừng sự phát triển...
Những Sinh Vật Có Hình Dáng Kỳ Lạ Mới Được Phát Hiện Trong Năm 2018
Nhiều người nói thẳng thừng rằng: Chả còn con gì mà loài người chưa biết, vâng đó là phát ngôn riêng của họ, sự thật thì năm 2018, các khoa học gia đã phát hiện thêm được cả 10 loài sinh vật mới đấy mà hình dáng của chúng có...
Vụ Rò Rỉ Thông Tin Cá Nhân Lớn Nhất Hành Tinh: 773 Triệu Email và 21 Triệu Mật Khẩu Bị Công Bố Công Khai
Nếu email và mật khẩu xuất hiện trong một danh sách có tên là Collection #1 này thì đồng nghĩa với việc, thông tin cá nhân của bạn sẽ bị hacker sử dụng bất kỳ lúc nào. Hãy kiểm tra và thay đổi ngay trước khi quá muộn.