Vrelište od 5900 stupnjeva Celzijusa i tvrdoća poput dijamanta u kombinaciji s ugljikom:volframje najteži metal, ali ima biološke funkcije—posebno u mikroorganizmima koji vole toplinu. Tim predvođen Tetyanom Milojević s Kemijskog fakulteta Sveučilišta u Beču po prvi je put izvijestio o rijetkim mikrobi-volframinterakcije u nanometarskom rasponu. Na temelju ovih saznanja ne samovolframbiogeokemije, ali se može istraživati ​​i mogućnost preživljavanja mikroorganizama u svemirskim uvjetima. Rezultati su se nedavno pojavili u časopisuGranice u mikrobiologiji.

Kao tvrd i rijedak metal,volfram, sa svojim izvanrednim svojstvima i najvišom točkom taljenja od svih metala, vrlo je malo vjerojatan izbor za biološki sustav. Samo nekoliko mikroorganizama, kao što su termofilne arheje ili mikroorganizmi bez stanične jezgre, prilagodili su se ekstremnim uvjetima okoliša volframa i pronašli način asimilacijevolfram. Dvije nedavne studije biokemičarke i astrobiologinje Tetyane Milojević s Odsjeka za biofizičku kemiju Kemijskog fakulteta Sveučilišta u Beču rasvijetlile su moguću ulogu mikroorganizama uvolfram-obogaćena okolina i opisati nanomjeruvolfram-mikrobno sučelje mikroorganizma Metallosphaera sedula koji voli ekstremnu toplinu i kiselinu uzgojen svolframspojeva (slike 1, 2). Također će ovaj mikroorganizam biti testiran na sposobnost preživljavanja tijekom međuzvjezdanog putovanja u budućim studijama u svemirskom okruženju.Volframmogao biti bitan faktor u tome.

Izvolframpolioksometalati kao anorganski okviri koji održavaju život za mikrobnu bioprocesiranjevolframove rude

Slično željeznim sulfidnim mineralnim stanicama, umjetni polioksometalati (POM) smatraju se anorganskim stanicama koje olakšavaju kemijske procese prije života i pokazuju karakteristike "života". Međutim, relevantnost POM-a za procese koji održavaju život (npr. disanje mikroba) još nije razmotrena. “Na primjeru Metallosphaera sedula, koja raste u vrućoj kiselini i diše kroz oksidaciju metala, istražili smo mogu li složeni anorganski sustavi temeljeni na klasterima volframovog POM-a održati rast M. sedula i generirati staničnu proliferaciju i diobu,” kaže Milojević.

Znanstvenici su uspjeli pokazati da korištenjevolframanorganskih POM klastera na bazi omogućuje ugradnju heterogenihvolframredoks vrste u mikrobne stanice. Organometalne naslage na granici između M. sedula i W-POM otopljene su do nanometarskog raspona tijekom plodne suradnje s Austrijskim centrom za elektronsku mikroskopiju i nanoanalizu (FELMI-ZFE, Graz)." Naša otkrića dodaju M. sedula obloženu volframom rastućim zapisima biomineraliziranih mikrobnih vrsta, među kojima su arheje rijetko zastupljene,” rekao je Milojević. Biotransformacijavolframov mineralšeelit koji izvodi ekstremni termoacidofil M. sedula dovodi do loma strukture šelita, naknadne solubilizacijevolfram, ivolframmineralizacija površine mikrobnih stanica (Slika 3). Biogenivolframov karbid-nanostrukture opisane u studiji predstavljaju potencijalni održivi nanomaterijal dobiven ekološki prihvatljivim dizajnom uz pomoć mikroba.

“Naši rezultati pokazuju da M. sedula nastajevolfram-nosi mineraliziranu staničnu površinu putem inkrustacijesličan volfram karbiduspojeva”, objašnjava biokemičar Milojević. Ovajvolfram- omotani sloj formiran oko stanica M. sedula može vrlo dobro predstavljati mikrobnu strategiju da izdrži teške uvjete okoliša, kao što je tijekom međuplanetarnog putovanja.Volframinkapsulacija može poslužiti kao snažan radioprotektivni oklop protiv surovih uvjeta okoline. “Mikrobni volframov oklop omogućuje nam daljnje proučavanje mogućnosti preživljavanja ovog mikroorganizma u svemirskom okruženju”, zaključuje Milojević.