Un punt d'ebullició de 5900 graus centígrads i una duresa semblant al diamant en combinació amb el carboni: el tungstè és el metall més pesat, però té funcions biològiques, especialment en els microorganismes amants de la calor. Un equip dirigit per Tetyana Milojevic de la Facultat de Química de la Universitat de Viena informa per primera vegada d'interaccions rares entre microbis i tungstè en el rang nanòmetre. A partir d'aquestes troballes, no només es pot investigar la biogeoquímica del tungstè, sinó també la supervivència dels microorganismes en condicions de l'espai exterior. Els resultats van aparèixer recentment a la revista Frontiers in Microbiology.

Com a metall dur i rar, el tungstè, amb les seves propietats extraordinàries i el punt de fusió més alt de tots els metalls, és una opció molt poc probable per a un sistema biològic. Només uns pocs microorganismes, com les arquees termòfiles o els microorganismes lliures de nucli cel·lular, s'han adaptat a les condicions extremes d'un entorn de tungstè i han trobat la manera d'assimilar el tungstè. Dos estudis recents de la bioquímica i astrobiòloga Tetyana Milojevic del Departament de Química Biofísica de la Facultat de Química de la Universitat de Viena, aporten llum sobre el possible paper dels microorganismes en un entorn enriquit amb tungstè i descriuen una interfície tungstè-microbiana a escala nanomètrica extrema. Microorganisme amant de la calor i l'àcid Metallosphaera sedula cultivat amb compostos de tungstè (Figures 1, 2). També és aquest microorganisme el que es provarà per a la supervivència durant els viatges interestel·lars en futurs estudis a l'entorn de l'espai exterior. El tungstè podria ser un factor essencial en això.

Des dels polioxometalats de tungstè com a marcs inorgànics que mantenen la vida fins al bioprocessament microbià de minerals de tungstè

De manera semblant a les cèl·lules minerals de sulfur fèrric, els polioxometalats artificials (POM) es consideren cèl·lules inorgàniques per facilitar els processos químics previs a la vida i mostrar característiques "reals". Tanmateix, encara no s'ha abordat la rellevància dels POM per als processos de sosteniment de la vida (per exemple, la respiració microbiana). "Utilitzant l'exemple de Metallosphaera sedula, que creix en àcid calent i respira mitjançant l'oxidació del metall, vam investigar si els sistemes inorgànics complexos basats en cúmuls de POM de tungstè poden mantenir el creixement de M. sedula i generar proliferació i divisió cel·lular", diu Milojevic.

Els científics van poder demostrar que l'ús de clústers de POM inorgànics basats en tungstè permet la incorporació d'espècies redox de tungstè heterogènies a les cèl·lules microbianes. Els dipòsits organometàl·lics a la interfície entre M. sedula i W-POM es van dissoldre fins al rang nanomètric durant una fructífera cooperació amb el Centre Austríac de Microscòpia Electrònica i Nanoanàlisi (FELMI-ZFE, Graz). Les nostres troballes afegeixen M. sedula incrustada de tungstè als registres creixents d'espècies microbianes biomineralitzades, entre les quals rarament es representen arquees", va dir Milojevic. La biotransformació de la scheelita mineral de tungstè realitzada pel termoacidòfil extrem M. sedula condueix a la ruptura de l'estructura de la scheelita, la posterior solubilització del tungstè i la mineralització de tungstè de la superfície cel·lular microbiana (figura 3). Les nanoestructures semblants al carbur de tungstè biogèniques descrites a l'estudi representen un nanomaterial potencialment sostenible obtingut pel disseny assistit per microbis respectuós amb el medi ambient.