Тэмпература кіпення 5900 градусаў Цэльсія і алмазападобная цвёрдасць у спалучэнні з вугляродам:вальфрамуз'яўляецца самым цяжкім металам, але выконвае біялагічныя функцыі, асабліва ў цеплалюбівых мікраарганізмаў. Каманда пад кіраўніцтвам Тэцяны Мілоевіч з хімічнага факультэта Венскага ўніверсітэта ўпершыню паведаміла аб рэдкіх мікробах-вальфрамуўзаемадзеяння ў нанаметровым дыяпазоне. Зыходзячы з гэтых высноў, не тольківальфрамубіягеахіміі, але таксама можна даследаваць выжывальнасць мікраарганізмаў ва ўмовах касмічнай прасторы. Вынікі нядаўна з'явіліся ў часопісеМежы ў мікрабіялогіі.

Як цвёрды і рэдкі метал,вальфраму, з яго незвычайнымі ўласцівасцямі і самай высокай тэмпературай плаўлення з усіх металаў, з'яўляецца вельмі малаверагодным выбарам для біялагічнай сістэмы. Толькі нешматлікія мікраарганізмы, такія як цеплалюбівыя археі або клеткавыя бяз'ядравыя мікраарганізмы, прыстасаваліся да экстрэмальных умоў вальфрамавага асяроддзя і знайшлі спосаб асімілявацьвальфраму. Два нядаўнія даследаванні, праведзеныя біяхімікам і астрабіёлагам Тэццянай Мілаевіч з кафедры біяфізічнай хіміі хімічнага факультэта Венскага ўніверсітэта, праліваюць святло на магчымую ролю мікраарганізмаў увальфраму-узбагачанае асяроддзе і апісаць нанамаштабвальфраму-мікробны інтэрфейс вельмі цепла- і кіслалюбівых мікраарганізмаў Metallosphaera sedula, выгадаваных звальфрамузлучэнняў (малюнкі 1, 2). Таксама гэты мікраарганізм будзе правярацца на выжывальнасць падчас міжзоркавых падарожжаў у будучых даследаваннях касмічнага асяроддзя.Вальфрамможа быць істотным фактарам у гэтым.

Адвальфрамуполіоксаметалаты як неарганічныя каркасы, якія падтрымліваюць жыццё, для мікробнай біяперапрацоўківальфрамавых руд

Падобна мінеральным клеткам сульфіду жалеза, штучныя поліаксаметалаты (POM) лічацца неарганічнымі клеткамі, якія спрыяюць хімічным працэсам перад жыццём і дэманструюць характарыстыкі, падобныя на жыццё. Тым не менш, значнасць POMs для падтрымання жыцця працэсаў (напрыклад, дыханне мікробаў) яшчэ не вырашана. «На прыкладзе Metallosphaera sedula, які расце ў гарачай кіслаце і дыхае праз акісленне металаў, мы даследавалі, ці могуць складаныя неарганічныя сістэмы, заснаваныя на кластарах POM з вальфраму, падтрымліваць рост M. sedula і генераваць клеткавую праліферацыю і дзяленне», — кажа Мілоевіч.

Навукоўцы змаглі паказаць, што выкарыстанневальфрамуна аснове неарганічных кластараў POM дазваляе ўключаць гетэрагенныявальфрамуакісляльна-аднаўленчых відаў у мікробныя клеткі. Металаарганічныя адклады на мяжы паміж M. sedula і W-POM былі раствораны да нанаметровага дыяпазону падчас плённага супрацоўніцтва з Аўстрыйскім цэнтрам электроннай мікраскапіі і нанааналізу (FELMI-ZFE, Грац)». Нашы высновы дадаюць інкруставаную вальфрамам M. sedula да растучых запісаў біямінералізаваных відаў мікробаў, сярод якіх рэдка прадстаўлены археі», — сказаў Мілоевіч. Биотрансформация змінерал вальфрамшэеліт, выкананы экстрэмальным тэрмаацыдафілам M. sedula, прыводзіць да разбурэння структуры шэеліту, наступнай солюбілізацыівальфраму, івальфрамумінералізацыя паверхні мікробнай клеткі (малюнак 3). Біягенныякарбід вальфраму-падобныя нанаструктуры, апісаныя ў даследаванні, уяўляюць сабой патэнцыйны ўстойлівы нанаматэрыял, атрыманы з дапамогай экалагічна чыстага дызайну з дапамогай мікробаў.

«Нашы вынікі паказваюць, што M. sedula ўтвараевальфраму-нясучая мінералізаваную паверхню клетак праз інкрустацыюпадобны на карбід вальфрамузлучэнняў», — тлумачыць біяхімік Мілоевіч. гэтавальфрамуінкруставаны пласт, які ўтварыўся вакол клетак M. sedula, цалкам можа прадстаўляць мікробную стратэгію супрацьстаяць суровым умовам навакольнага асяроддзя, напрыклад, падчас міжпланетнага падарожжа.Вальфрамінкапсуляцыя можа служыць магутнай радыёахоўнай бранёй ад суровых умоў навакольнага асяроддзя. «Мікробная вальфрамавая браня дазваляе нам далей вывучаць выжывальнасць гэтага мікраарганізма ў касмічнай асяроддзі», — заключае Мілоевіч.