'n Kookpunt van 5900 grade Celsius en diamantagtige hardheid in kombinasie met koolstof:wolframis die swaarste metaal, maar het tog biologiese funksies—veral in hitte-liefdevolle mikroörganismes. ’n Span gelei deur Tetyana Milojevic van die Fakulteit Chemie aan die Universiteit van Wene het vir die eerste keer skaars mikrobiese-wolframinteraksies by die nanometerreeks. Op grond van hierdie bevindinge, nie net niewolframbiogeochemie, maar ook die oorlewingbaarheid van mikroörganismes in buitenste ruimtetoestande kan ondersoek word. Die resultate het onlangs in die joernaal verskynGrense in mikrobiologie.

As 'n harde en skaars metaal,wolfram, met sy buitengewone eienskappe en hoogste smeltpunt van alle metale, is 'n baie onwaarskynlike keuse vir 'n biologiese stelsel. Slegs 'n paar mikroörganismes, soos termofiele archaea of ​​selkernvrye mikroörganismes, het by die uiterste toestande van 'n wolframomgewing aangepas en 'n manier gevind om te assimileerwolfram. Twee onlangse studies deur biochemikus en astrobioloog Tetyana Milojevic van die Departement Biofisiese Chemie, Fakulteit Chemie aan die Universiteit van Wene, werp lig op die moontlike rol van mikroörganismes in 'nwolfram-verrykte omgewing en beskryf 'n nanoskaalwolfram-mikrobiese raakvlak van die uiterste hitte- en suur-liefhebbende mikro-organisme Metallosphaera sedula gegroei metwolframverbindings (Figure 1, 2). Dit is ook hierdie mikro-organisme wat getoets sal word vir oorlewing tydens interstellêre reis in toekomstige studies in die buitenste ruimte-omgewing.Wolframkan 'n noodsaaklike faktor hierin wees.

Vanwolframpolioksometalate as lewensonderhoudende anorganiese raamwerke vir die mikrobiese bioprosessering vanwolfram ertse

Soortgelyk aan ystersulfiedmineraalselle, word kunsmatige polioksometalate (POM's) as anorganiese selle beskou om voorlewe chemiese prosesse te fasiliteer en "lewensagtige" eienskappe te vertoon. Die relevansie van POM's vir lewensonderhoudende prosesse (bv. mikrobiese respirasie) is egter nog nie aangespreek nie. "Deur die voorbeeld van Metallosphaera sedula te gebruik, wat in warm suur groei en asemhaal deur metaaloksidasie, het ons ondersoek ingestel of komplekse anorganiese stelsels gebaseer op wolfram POM-klusters die groei van M. sedula kan onderhou en sellulêre proliferasie en verdeling kan genereer," sê Milojevic.

Wetenskaplikes kon aantoon dat die gebruik vanwolfram-gebaseerde anorganiese POM-klusters maak die inkorporering van heterogene moontlikwolframredoksspesies in mikrobiese selle in. Die organometaalafsettings by die raakvlak tussen M. sedula en W-POM is tot by die nanometerreeks opgelos tydens vrugbare samewerking met die Oostenrykse Sentrum vir Elektronmikroskopie en Nanoanalise (FELMI-ZFE, Graz). Ons bevindinge voeg wolfram-bedekte M. sedula by tot die groeiende rekords van gebiomineraliseerde mikrobiese spesies, waaronder archaea selde verteenwoordig word,” het Milojevic gesê. Die biotransformasie vanwolfram mineraalscheeliet wat deur die uiterste termoasidofiele M. sedula uitgevoer word, lei tot die breek van scheelietstruktuur, gevolglike solubilisering vanwolfram, enwolframmineralisasie van mikrobiese seloppervlak (Figuur 3). Die biogenewolframkarbied-agtige nanostrukture wat in die studie beskryf word verteenwoordig 'n potensiële volhoubare nanomateriaal wat verkry word deur die omgewingsvriendelike mikrobiese-ondersteunde ontwerp.

“Ons resultate dui daarop dat M. sedula vormwolfram-draende gemineraliseerde seloppervlak via inkorsing metwolframkarbied-agtigverbindings,” verduidelik biochemikus Milojevic. Hierdiewolfram-omhulde laag wat rondom die selle van M. sedula gevorm word, kan baie goed 'n mikrobiese strategie verteenwoordig om strawwe omgewingstoestande te weerstaan, soos tydens 'n interplanetêre reis.Wolframinkapseling kan dien as 'n kragtige radiobeskermende wapenrusting teen strawwe omgewingstoestande. "Die mikrobiese wolfraamwapens stel ons in staat om die oorlewingbaarheid van hierdie mikro-organisme in die buitenste ruimte-omgewing verder te bestudeer," sluit Milojevic af.