Un punto de ebullición de 5.900 grados Celsius y una dureza similar a la del diamante en combinación con el carbono: el tungsteno es el metal más pesado, pero tiene funciones biológicas, especialmente en los microorganismos amantes del calor. Un equipo dirigido por Tetyana Milojevic de la Facultad de Química de la Universidad de Viena informa por primera vez interacciones raras entre microbios y tungsteno en el rango nanométrico. Con base en estos hallazgos, no sólo se puede investigar la biogeoquímica del tungsteno, sino también la capacidad de supervivencia de los microorganismos en las condiciones del espacio exterior. Los resultados aparecieron recientemente en la revista Frontiers in Microbiology.

Como metal duro y raro, el tungsteno, con sus extraordinarias propiedades y su punto de fusión más alto de todos los metales, es una elección muy poco probable para un sistema biológico. Sólo unos pocos microorganismos, como las arqueas termófilas o los microorganismos sin núcleo celular, se han adaptado a las condiciones extremas de un entorno de tungsteno y han encontrado una manera de asimilar el tungsteno. Dos estudios recientes realizados por la bioquímica y astrobióloga Tetyana Milojevic del Departamento de Química Biofísica de la Facultad de Química de la Universidad de Viena, arrojan luz sobre el posible papel de los microorganismos en un entorno enriquecido con tungsteno y describen una interfaz microbiana-tungsteno a nanoescala de extrema Metallosphaera sedula, microorganismo amante del calor y el ácido, cultivado con compuestos de tungsteno (Figuras 1, 2). También es este microorganismo el que se probará para determinar su capacidad de supervivencia durante los viajes interestelares en futuros estudios en el entorno del espacio exterior. El tungsteno podría ser un factor esencial en esto.

Desde polioxometalatos de tungsteno como estructuras inorgánicas que sustentan la vida hasta el bioprocesamiento microbiano de minerales de tungsteno

Al igual que las células minerales de sulfuro ferroso, los polioxometalatos artificiales (POM) se consideran células inorgánicas que facilitan los procesos químicos previos a la vida y muestran características "realistas". Sin embargo, aún no se ha abordado la relevancia de los POM para los procesos que sustentan la vida (por ejemplo, la respiración microbiana). "Utilizando el ejemplo de Metallosphaera sedula, que crece en ácido caliente y respira mediante oxidación de metales, investigamos si sistemas inorgánicos complejos basados ​​en grupos de POM de tungsteno pueden sostener el crecimiento de M. sedula y generar proliferación y división celular", dice Milojevic.

Los científicos pudieron demostrar que el uso de grupos de POM inorgánicos a base de tungsteno permite la incorporación de especies redox de tungsteno heterogéneas en células microbianas. Los depósitos organometálicos en la interfaz entre M. sedula y W-POM se disolvieron hasta el rango nanométrico durante una fructífera cooperación con el Centro Austriaco de Microscopía Electrónica y Nanoanálisis (FELMI-ZFE, Graz)”. Nuestros hallazgos añaden M. sedula con incrustaciones de tungsteno a los crecientes registros de especies microbianas biomineralizadas, entre las cuales las arqueas rara vez están representadas”, dijo Milojevic. La biotransformación de la scheelita mineral de tungsteno realizada por el termoacidófilo extremo M. sedula conduce a la rotura de la estructura de la scheelita, la posterior solubilización del tungsteno y la mineralización de tungsteno de la superficie de las células microbianas (Figura 3). Las nanoestructuras biogénicas similares al carburo de tungsteno descritas en el estudio representan un nanomaterial potencialmente sostenible obtenido mediante un diseño asistido por microbios respetuoso con el medio ambiente.