Инновационные проекты в химии, биологии и медицине
Rambler's Top100
Физтех-ПорталФорум школыШкола ПМБ ВконтактеНаучная конференция МФТИЭлектрички
 Разделы сайта

 Голосование
Какой областью естественных наук вы занимаетесь?


Физика
Химия
Астрономия
Микромир
Науки о Земле
Биология
Сельское хозяйство
Медицина
Никакая из перечисленных

Результаты
Архив голосований
 Новость подробно
НовостьОбнаружены бактерии, питающиеся редкоземельными металлами
опубликовано: 04.12.2013


Некоторым бактериям, живущим в вулканических грязевых озёрах, требуются металлы-лантаноиды, чтобы ферменты этих бактерий, занятые в переработке метана, могли трудиться.

Редкоземельные металлы, несмотря на своё название, не самые редкие элементы: по суммарной распространённости в земной коре они превосходят, например, золото и платину. Однако распределены они довольно равномерно, что делает их добычу экономически невыгодной. На свете есть лишь несколько мест, где эти металлы можно извлечь из массивных месторождений.

p01

Грязевые источники вулкана Сольфатара, где живут бактерии, любящие редкоземельные металлы (фото Phil & Delph).

В живых организмах эти металлы найти ещё труднее, чем в земной коре: их, в отличие от железа, цинка и тому подобных элементов, сложно перевести в растворимое состояние, а потому в метаболизме их почти никто не использует. За исключением, как водится, бактерий.

Учёные из Неймегенского университета (Нидерланды) и Института медицинских исследований Общества Макса Планка (Германия) обнаружили бактерию Methylacidiphilum fumariolicum, которой, как оказалось, жизненно необходимы целых четыре редкоземельных металла: лантан, церий, празеодим и неодим.

M. fumariolicum — истинные экстремофилы: они живут в кислой среде при рН от 2 до 5 и при температуре 50–60 0C. Собственно говоря, M. fumariolicum может выдержать даже рН = 1, что соответствует концентрированной серной кислоте. В качестве источника энергии и углерода этот микроб использует метан, превращая его в метанол, который, в свою очередь, попадает к ферменту метанолдегидрогеназе. Для работы этому ферменту как раз и нужны металлы в качестве кофактора.

Большинство бактерий, у которых есть такой фермент, обходится ионами кальция. Но не M. fumariolicum. Исследователи заметили, что эти микробы выживают только в том случае, если им в среду добавляют воду из того водоёма, где их нашли (а нашли их в горячих грязевых озёрах у вулкана Сольфатара в Италии). Когда проанализировали состав этой жидкости, оказалось что концентрация редкоземельных элементов в ней в 100–1000 раз выше, чем в обычной воде.

Структурные исследования метанолдегидрогеназы M. fumariolicum показали, что их ферменту вместо иона кальция действительно нужны редкоземельные металлы: радиус их атома немного больше, чем у кальция, но для работы в белке подходит. Кроме того, сам белок отличается от похожих ферментов других бактерий аминокислотной заменой, позволяющей поместиться в белке более крупному атому металла.

Исследователи также отмечают, что M. fumariolicum поглощает больше редкоземельных металлов, чем это нужно для обеспечения всех молекул фермента кофактором, так что, возможно, у этих бактерий есть некие внутриклеточные склады таких элементов.

Гены метанолдегидрогеназы, похожие на тот, что есть у M. fumariolicum, нашли ещё у целого ряда бактерий, живущих в прибрежных водах и на листьях растений. Учёные полагают, что растения служат таким бактериям поставщиками редкоземельных элементов, распределённых в почве, а для тех, что живут на берегу, их источником является песок.

Подготовлено по материалам Общества Макса Планка.

Автор - Кирилл Стасевич

По материалам computerra.ru



 Новости
Обнаружены бактерии, питающиеся редкоземельными металлами
Ученые перепрограммировали нейроны в головном мозге живых мышей
Найдена ответственная за образование жира РНК
Испанские ученые нашли «спусковой крючок» развития рака
Создана карта человеческого метаболизма
Фармгигант GSK пообещал таблетки для продления жизни
Британские ученые научились правильно хранить информацию в ДНК
Рентгеновский лазер в борьбе с сонной болезнью
Микробы кишечника и сердечные заболевания соединились в одном проекте
Найден способ заставить ткани миокарда самовосстанавливаться после инфаркта
В Великобритании расшифруют геном ста тысяч тяжелобольных
Иммунотерапией побороли рак мозга у мышей
Открыт новый принцип действия антибиотиков
В устойчивости рака простаты к гормонотерапии оказались виноваты 16 генов
Лаборатория приглашает студентов
Нобелевская премия по медицине - 2012
Обо всех РНК на свете, больших и малых
Угревую сыпь предложено лечить вирусами
Эволюция в пробирке, или Как быстро бактерия приобретает новый признак
Эпигенетическими модификациями ДНК растений управляют малые регуляторные РНК

НовостьПосмотреть архив