Thứ năm, 22/11/2018 5:17 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

Con Rươi - Tylorrhynchus heterochaetus
Con Rươi hay còn gọi là Rươi Biển, Địa Long là loại thường hay được khai thác ở Việt Nam để chế ra các món ăn đặc trừng vùng miền, Rươi có tên khoa học là Tylorrhynchus heterochaetus, thường số trong cát sỏi, mép khe đá hay đáy bùn...
7 Kỹ Năng Sống Sót Nên Luyện Hàng Ngày Để Đảm Bảo An Toàn Tính Mạng Cho Chính Bản Thân Bạn
Cuộc sống luôn tồn tại những điều bất ngờ mà bạn không thể lường trước được. Hãy học cách quan sát và phân tích kỹ tình hình trước khi bạn làm một việc gì đó và nếu muốn bảo đảm sự an toàn tính...
Những Câu Chuyện Về Cuộc Đời và Phát Minh Của Khoa Học Gia Cổ Đại Acsimet
Một người có lòng yêu nước nồng nàn và có nhiều phát minh về công hiến cho nhân loại, trong hơn 2000 năm qua, nhờ một phần đóng góp của ông mà xã hội loài người mới có những thành tựu khoa học tiên tiến như hôm nay. Ông chính là...
Phế Cầu Khuẩn - Streptococcus Pneumoniae
Phế cầu khuẩn (Streptococcus pneumoniae) là một loài vi khuẩn Gram dương thuộc chi Streptococcus. S. pneumoniae cư trú nhưng không gây ra bệnh trong mũi họng của người khỏe mạnh. Tuy nhiên, ở những người nhạy cảm, chẳng hạn như người già và...
Điều Gì Ẩn Chứa Sau Những Bức Tranh Nổi Tiếng Của Danh Họa Leonardo De Vinci
Một bức tranh của danh họa Leonardo de Vinci thôi cũng được bán với giá 450.3 triệu USD, nhưng điều kỳ điều của những bức họa ấy không nằm ở giá cả mà là các bí ẩn chưa lời giải bên trong chúng. Vậy cụ thể nó là gì?
Nano Membrane Toilet: Loại Bồn Cầu Không Cần Dùng Nước
Bill Gates lại gây bất ngờ khi ông giới thiệu loại bồn cầu có tên Nano Membrane Toilet, đây là thiết bị "relax" không cần dùng nước, chi phí chưa đến 0.01 USD/ngày, giúp tiết kiệm cho thế giới 233 tỷ USD/năm.
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...
Trung Quốc Phát Triển Robot AI Quyết Định Sinh Mạng Bệnh Nhân Đang Hôn Mê
Tại bệnh viện công PLA của Trung Quốc, người ta phát triển một loại robot AI để xác định một người nào đó đang hôn mê có thể tỉnh lại một lần nữa hay không, loại máy mọc này có thể chẩn đoán chính xác lên đến 90%.