Jacob Hoover
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Transformer la paille en or est un vieux chapeau: une espèce bizarre de bactéries pratique une forme d'alchimie à chaque fois qu'elle respire.
La bactérie en forme de bâtonnet vivant dans le sol Cupriavidus metallidurans est célèbre, biologiquement parlant, pour sa capacité à survivre à des doses massives de métaux toxiques. Maintenant, de nouvelles recherches révèlent que des enzymes spéciales au sein des bactéries sont responsables du changement des versions toxiques de l'or en or massif inerte, ce qui crée des pépites d'or miniatures..
"Lorsqu'elles sont confrontées à de plus en plus d'or, certaines cellules bactériennes sont complètement recouvertes d'or", a déclaré le chef de l'étude Dietrich Nies, microbiologiste moléculaire à l'Université Martin Luther en Allemagne. Tout au plus, ces coquilles d'or ne mesurent que quelques micromètres, a déclaré Nies, mais elles peuvent s'agréger en morceaux de la taille d'un grain de sable. [Vie extrême sur Terre: 8 créatures bizarres]
Problèmes de métaux lourds
C. les métalliduranes survit dans les sols pleins de métaux lourds, qui sont généralement toxiques pour les organismes biologiques. Nies et ses collègues ont découvert en 2009 que la bactérie pouvait déposer de l'or solide dans son environnement immédiat, mais ils ne savaient pas comment.
Maintenant, ils ont une réponse. Les bactéries sont entourées de deux membranes, a déclaré Nies, avec un espace appelé périplasme entre les deux. Ils ont besoin de traces de cuivre pour mener leurs processus métaboliques, mais le cuivre est toxique à fortes doses; donc les bactéries ont une enzyme spéciale appelée CupA qui peut pomper l'excès de cuivre de l'intérieur de la cellule dans le périplasme, où il ne peut pas nuire.
Le problème se pose lorsque les bactéries rencontrent des ions d'or, qui sont des molécules d'or qui ont perdu un ou plusieurs de leurs électrons et sont donc instables. Ces ions sont facilement importés au-delà des deux membranes cellulaires à l'intérieur de la cellule, où ils peuvent causer des dommages par eux-mêmes. Les ions inhibent également la pompe CupA qui élimine l'excès de cuivre et, en tant que tel, peuvent aggraver les dommages causés par les ions cuivre qui pénètrent dans les cellules..
Heureusement pour les bactéries, elles ont une solution de contournement: une autre enzyme appelée CopA. Cette enzyme vole les électrons des ions cuivre et or, les transformant en métaux stables qui ne peuvent pas facilement passer à travers la membrane intérieure de la cellule.
«Une fois que les nanoparticules d'or métallique [sont] formées dans le périplasme, elles sont immobilisées et moins toxiques», a déclaré Nies.
Or caca
Une fois que le périplasme est rempli de métal inerte, la membrane externe se fend et renverse les pépites brillantes, a déclaré Nies..
Selon Nies et ses collègues, il est important de comprendre le processus, car les bactéries transforment essentiellement l'or massif en un composé d'or hautement soluble, puis à nouveau. Si les humains pouvaient imiter le processus, il serait possible de prendre du minerai avec un très faible pourcentage d'or, de transformer le métal précieux en une version hydrosoluble de lui-même, de le dissoudre de la roche et ensuite - voila - de le transformer en le or massif brillant utilisé dans tout, des bijoux à l'électronique. À l'heure actuelle, le seul moyen d'y parvenir est d'utiliser du mercure, qui est très toxique.
Les chercheurs ont rapporté leurs résultats en janvier dans la revue Metallomics.
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