Vylepšené bakterie pomohou vypátrat nová náleziště zlata

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 16. listopad 2009

Napsal Vlasta Stancová

Doktor Frank Reith z australské University of Adelaide je zastáncem ne příliš oblíbené teorie, že zlato může vznikat mimo jiné činností některých mikroorganismů. Tomuto výzkumu se věnuje řadu let, sbírá důkazy a podniká experimenty, aby přesvědčil o své pravdě i ty nejzarytější odpůrce.

Zlatý život Ralstonie

Doktor Reith zkoumal australská zlatá ložiska a izoloval mikroorganismy nacházející se na zlatých plíšcích a zrnkách. Když objevil bakterii Ralstonii metallidurans na dvou nalezištích vzdálených od sebe 3 500 km, napadlo ho, že v tom může být spojitost. Začal zkoumat, proč tato bakterie žije v tak zvláštním a specifickém prostředí. Už v roce 2006 vědci oznámili výskyt bakterie na povrchu zlata, tehdy však nedokázali vysvětlit její funkci.

Ralstonia (Cupriavidus) metallidurans je bakterie známá tím, že obývá půdy a sedimenty s vysokým obsahem těžkých kovů, jejichž toxickému působení hravě odolává. Zvykla si žít v prostředí bohatém na olovo, měď, rtuť, chrom, kadmium, kobalt, zinek aj.

Vyrábět zlato znamená přežít

V další fázi výzkumu vědci provedli zajímavý laboratorní pokus. Kultivovali Ralstonii v médiu s takovou koncentrací zlata, která by byla pro jiné mikroorganismy smrtelná. Odolná bakterie si však v takových podmínkách dokázala snadno poradit – je totiž odolná nejen vysokým koncentracím těžkých kovů, ale i zlata. Rychle se aklimatizovala. Vědci pak užasle sledovali, jak se z roztoku začaly vylučovat drobné částice drahého kovu.

Výzkumný tým doktora Reitha objevil bakterii, která vytváří zlato a přinesl první přímý důkaz, že bakterie jsou skutečně zapojeny v koloběhu tvorby drahocenného kovu.

Přesný mechanismus vzniku zlata dosud není znám, pravděpodobně jde o proces, jímž se bakterie snaží detoxifikovat své bezprostřední okolí. Při biomineralizaci Ralstonie toxickou rozpustnou formu zlata metabolizuje na neškodný nerozpustný kov.

Nová genetická výbava

Při hledání zlatých nuggetů ovšem nestačí jen najít Ralstonii, ta se vyskytuje hojně i v prostředí, kde se drahý kov nenachází. Proto je nutné odhalit bakterii právě při tvorbě zlatých nanočástic. Při nedávných experimentech doktor Reith upravil geny Ralstonie tak, aby se zároveň při spuštění detoxifikačních genů aktivoval i nově vložený gen pro světélkující bílkovinu. Záblesky světla prozradí, zda se bakterie ocitla v prostředí zlata, které detoxifikuje. Tohoto principu chtějí vědci využít při vývoji biosenzoru, který by pomáhal prospektorům, hledačům nerostů a drahých kovů při hledání nalezišť.

Biosenzor na zlato

Použití biosenzoru v praxi by mělo být velmi jednoduché, ke vzorku půdy bude stačit přikápnout roztok s geneticky pozměněnými bakteriemi. Světélkování odhalí, zda se zlato ve vzorku nachází. Vědci věří, že jsou schopni vyvinout funkční biosenzor do tří až pěti let.
Doktor Reith sestavil mezinárodní tým expertů a ve snaze pochopit proces biomineralizace v bakteriích použil nejen molekulární techniku, ale i synchrotrony neboli urychlovače částic. Svůj výzkum publikoval v prestižním časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zdroje:

• Bacterium helps formation of gold. The European Synchrotron Radiation Facility [on-line] <http://www.esrf.eu/>
• Eureka! Bacteria Have the Midas Touch. Live Science [on-line] <http://www.livescience.com/>
• Mechanisms of gold biomineralization in the bacterium Cupriavidus metallidurans. Proceedings of the National Academy of Sciences [on-line] <http://www.pnas.org/>