Pwynt berwi o 5900 gradd Celsius a chaledwch tebyg i ddiemwnt mewn cyfuniad â charbon:twngstenyw'r metel trymaf, ond mae ganddo swyddogaethau biolegol - yn enwedig mewn micro-organebau sy'n caru gwres. Mae tîm dan arweiniad Tetyana Milojevic o'r Gyfadran Cemeg ym Mhrifysgol Fienna yn adrodd am y tro cyntaf am y tro cyntaf o ficrobaidd prin.twngstenrhyngweithiadau ar yr ystod nanomedr. Yn seiliedig ar y canfyddiadau hyn, nid yn unigtwngstenbiogeocemeg, ond hefyd gellir ymchwilio i oroesiad micro-organebau mewn amodau gofod allanol. Ymddangosodd y canlyniadau yn ddiweddar yn y cyfnodolynFfiniau mewn Microbioleg.

Fel metel caled a phrin,twngsten, gyda'i briodweddau rhyfeddol a'i bwynt toddi uchaf o'r holl fetelau, yn ddewis annhebygol iawn ar gyfer system fiolegol. Dim ond ychydig o ficro-organebau, fel archaea thermoffilig neu ficro-organebau heb gnewyllyn celloedd, sydd wedi addasu i amodau eithafol amgylchedd twngsten a dod o hyd i ffordd i gymathutwngsten. Mae dwy astudiaeth ddiweddar gan y biocemegydd a'r astrobiolegydd Tetyana Milojevic o'r Adran Cemeg Bioffisegol, y Gyfadran Cemeg ym Mhrifysgol Fienna, wedi taflu goleuni ar rôl bosibl micro-organebau mewntwngsten- amgylchedd cyfoethog a disgrifiwch nanoraddfatwngsten-rhyngwyneb microbaidd y micro-organeb gwres eithafol ac sy'n caru asid Metallosphaera sedula a dyfir gydatwngstencyfansoddion (Ffigurau 1, 2). Y micro-organeb hwn hefyd a fydd yn cael ei brofi am oroesiad yn ystod teithio rhyngserol mewn astudiaethau yn y dyfodol yn yr amgylchedd gofod allanol.Twngstengallai fod yn ffactor hanfodol yn hyn o beth.

Oddiwrthtwngstenpolyoxometalates fel fframweithiau anorganig sy'n cynnal bywyd ar gyfer biobrosesu microbaiddmwynau twngsten

Yn debyg i gelloedd mwynau sylffid fferrus, mae polyoxometalates artiffisial (POMs) yn cael eu hystyried fel celloedd anorganig wrth hwyluso prosesau cemegol prelife ac arddangos nodweddion "tebyg i fywyd". Fodd bynnag, nid yw perthnasedd POMs i brosesau cynnal bywyd (ee, resbiradaeth microbaidd) wedi cael sylw eto. “Gan ddefnyddio enghraifft Metallosphaera sedula, sy'n tyfu mewn asid poeth ac yn resbiradu trwy ocsidiad metel, gwnaethom ymchwilio i weld a all systemau anorganig cymhleth yn seiliedig ar glystyrau POM twngsten gynnal twf M. sedula a chynhyrchu amlhau a rhannu cellog,” meddai Milojevic.

Roedd gwyddonwyr yn gallu dangos bod y defnydd otwngstensy'n seiliedig ar glystyrau POM anorganig yn galluogi ymgorffori heterogenaiddtwngstenrhydocs rhywogaethau i mewn i gelloedd microbaidd. Diddymwyd y dyddodion organometalig yn y rhyngwyneb rhwng M. sedula a W-POM i lawr i'r ystod nanomedr yn ystod cydweithrediad ffrwythlon gyda Chanolfan Awstria ar gyfer Microsgopeg Electron a Nano-ddadansoddi (FELMI-ZFE, Graz). Mae ein canfyddiadau yn ychwanegu M. sedula wedi'i grychu â thwngsten at gofnodion cynyddol rhywogaethau microbaidd bio-fwynol, ac anaml y caiff archaea eu cynrychioli yn eu plith,” meddai Milojevic. Mae biotransformation omwyn twngstenScheelite a berfformir gan y thermoacidophile eithafol M. sedula yn arwain at dorri strwythur scheelite, hydoddi dilynol otwngsten, atwngstenmwyneiddiad arwyneb celloedd microbaidd (Ffigur 3). Y biogenigcarbid twngsten-mae nano-strwythurau tebyg i'r rhai a ddisgrifir yn yr astudiaeth yn cynrychioli nano-ddeunydd cynaliadwy posibl a gafwyd gan y dyluniad ecogyfeillgar gyda chymorth microbau.

“Mae ein canlyniadau yn dangos bod M. sedula yn ffurfiotwngsten-dwyn arwyneb cell wedi'i fwyneiddio drwy encrusting gydatwngsten tebyg i garbidcyfansoddion,” esboniodd y biocemegydd Milojevic. hwntwngsten-mae'n bosibl iawn y bydd haenen grensiog a ffurfiwyd o amgylch celloedd M. sedula yn cynrychioli strategaeth ficrobaidd i wrthsefyll amodau amgylcheddol llym, megis yn ystod taith rhwng planedau.Twngstengall amgįu fod yn arfwisg radioprotective cryf yn erbyn amodau amgylcheddol llym. “Mae'r arfwisg twngsten microbaidd yn caniatáu inni astudio ymhellach i ba raddau y mae'r micro-organeb hwn wedi goroesi yn amgylchedd y gofod allanol,” meddai Milojevic.