Biotegnologie: Metal versamelaar gemaak van bakterieë

bakterieë, swamme en plante soms produseer-metaal binding stowwe wat ingespan kan word, byvoorbeeld vir die ontginning van grondstowwe, vir hul skeiding, vir die skoonmaak van grond of vir mediese doeleindes. Navorsers nou verduidelik hoe hierdie natuurlike stowwe of verander semi-kunsmatige variante van hulle kan geproduseer word volgens genetiese inligting.

Hoe om metale uit die omgewing onttrek

Mikro-organismes soos swamme en bakterieë sowel as plante genereer 'n wye verskeidenheid van chemiese stowwe wat nie absoluut noodsaaklik is vir hul oorlewing. Sulke sogenaamde sekondêre metaboliete word gewoonlik gevorm in reaksie op die huidige omgewingstoestande. Dit sluit in-metaal binding molekules genoem chelators. Die beste beskryf groep chelators is die yster bindend siderophores. Hulle is betrokke vir baie metaboliese prosesse, soos yster is 'n noodsaaklike komponent van baie ensieme en seinbane. Byvoorbeeld, patogeniese bakterieë gebruik siderophores om uittreksel yster uit hul gasheer vir hul metabolisme. Die gasheer kan dan ly aan yster tekort. Maar siderophores word ook gebruik deur bakterieë wat in grond wat dus toegang tot yster kry en, as gevolg daarvan, 'n voordeel bo ander organismes in dieselfde habitat. In bykomend tot yster-spesifieke chelators, daar is 'n aantal ander vir verskeie metale en metalloïede soos sink, vanadium, molibdeen of selfs uraan oksiede.

Baie potensiaal aansoeke

"Sulke chelators het baie potensiaal aansoeke," verduidelik Dirk Tischler. "Hulle kan gebruik word, byvoorbeeld, om te remedieer vloere, selektief uittreksel of afsonderlike grondstowwe, of in biosensorics of medisyne." In mediese aansoeke, is siderophores gebruik vir die behandeling van ysteroorlading in die liggaam, 'n siekte bekend as "yster stoor siekte."

Oor die afgelope paar jaar, het sy navorsing groep, saam met ander spanne, het verder stamme wat vorm chelators en beskryf nuwe strukture geïdentifiseer. Hulle het ook suksesvol ontsyfer die genetiese inligting vir die vorming van hierdie stowwe en bekendgestel hulle in maklik-om-te hanteer organismes soos Escherichia coli bakterieë. Hierdie bakterieë dan dien as produsente van die vereiste natuurlike stowwe of van verander stowwe. "Dit is hoe ons semi-kunsmatige verbindings kan skep," sê Dirk Tischler.

Biosintese van voorlopers

In die oorsigartikel, beskryf hy die verskillende natuurlike chelators en hul vermoë om bind metale en metalloïede en verken huidige en moontlike toekomstige aansoeke. "Op die oomblik is, is ons met behulp van die kennis wat ons tot dusver opgedoen het om kunsmatige biosintetiese weë wat ons in staat stel om te genereer en te karakteriseer voorlopers van siderophores skep," sê Tischler. Hierdie voorlopers sal daarna chemies verander word ten einde toegang tot nuwe dwelm klasse kry.

befondsing

Die navorsing is gedeeltelik befonds deur DECHEMA binne die raamwerk van die Max Buchner beurs MBFSt 3646 en die Ministerie van Innovation, wetenskap en navorsing in Noordryn-Wesfale (PTJ-TRI / 1141ng006).

bron: Ruhr-University Bochum. "Biotechnology: Metal collector made of bacteria." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200526134655.htm>.