5900 Celsius fokos forráspont és gyémántszerű keménység szénnel kombinálva:volfráma legnehezebb fém, mégis rendelkezik biológiai funkciókkal – különösen a hőt szerető mikroorganizmusokban. A Bécsi Egyetem Kémiai Karán dolgozó Tetyana Milojevic vezette csoport első alkalommal számolt be ritka mikrobiálisvolfrámkölcsönhatások a nanométeres tartományban. E megállapítások alapján nemcsakvolfrámbiogeokémia, de a mikroorganizmusok túlélőképessége is vizsgálható a világűrben. Az eredmények nemrég jelentek meg a folyóiratbanA mikrobiológia határai.

Kemény és ritka fémkéntvolfrám, rendkívüli tulajdonságaival és az összes fém közül a legmagasabb olvadáspontjával nagyon valószínűtlen választás egy biológiai rendszer számára. Csak néhány mikroorganizmus, például a termofil archaeák vagy a sejtmag-mentes mikroorganizmusok alkalmazkodtak a volfrám környezet extrém körülményeihez, és találtak módot az asszimilációra.volfrám. Tetyana Milojevic biokémikus és asztrobiológus, a Bécsi Egyetem Kémiai Karának Biofizikai Kémiai Tanszékének két friss tanulmánya rávilágított a mikroorganizmusok lehetséges szerepérevolfrám-dúsított környezet és írjon le egy nanoméretetvolfrám- az extrém hő- és savkedvelő mikroorganizmus, a Metallosphaera sedula mikrobiális határfelületevolfrámvegyületek (1., 2. ábra). Ugyancsak ezt a mikroorganizmust fogják tesztelni a túlélés szempontjából a csillagközi utazás során a jövőbeni, a világűrben végzett vizsgálatok során.Volfrámlényeges tényező lehet ebben.

Tólvolfrámpolioxometalátok, mint életfenntartó szervetlen keretek a mikrobiális biofeldolgozáshozvolfrámércek

A vas-szulfid ásványi sejtekhez hasonlóan a mesterséges polioxometalátokat (POM) szervetlen sejteknek tekintik az élet előtti kémiai folyamatok elősegítésében, és „életszerű” tulajdonságokat mutatnak. A POM-ok életfenntartó folyamatokban (pl. mikrobiális légzés) való relevanciájával azonban még nem foglalkoztak. „A Metallosphaera sedula példáját használva, amely forró savban növekszik és fémoxidáción keresztül lélegzik, megvizsgáltuk, hogy a volfrám POM-klasztereken alapuló komplex szervetlen rendszerek képesek-e fenntartani a M. sedula növekedését, és sejtproliferációt és osztódást generálni” – mondja Milojevic.

A tudósok be tudták mutatni, hogy a használatavolfrám-alapú szervetlen POM klaszterek lehetővé teszik a heterogének beépítésétvolfrámredox fajok mikrobasejtekké. Az Osztrák Elektronmikroszkópiai és Nanoanalitikai Központtal (FELMI-ZFE, Graz) folytatott eredményes együttműködés során a M. sedula és a W-POM határfelületén lévő fémorganikus lerakódások a nanométeres tartományig feloldódtak. Eredményeink hozzáadják a volfrámmal bevont M. sedula-t a biomineralizált mikrobiális fajok növekvő számához, amelyek között az archaeák ritkán szerepelnek” – mondta Milojevic. A biotranszformációwolfram ásványAz extrém termoacidofil M. sedula által végzett scheelit a scheelit szerkezetének töréséhez, majd a szolubilizációhoz vezet.volfrám, ésvolfráma mikrobiális sejtfelszín mineralizációja (3. ábra). A biogénvolfrámkarbidA tanulmányban ismertetett -szerű nanostruktúrák potenciálisan fenntartható nanoanyagot képviselnek, amelyet a környezetbarát, mikrobiális segítséggel támogatott tervezéssel nyernek.

„Eredményeink azt mutatják, hogy M. sedula képződikvolfrám- mineralizált sejtfelületet hordozó bevonattalvolfrámkarbid-szerűvegyületeket” – magyarázza Milojevic biokémikus. EzvolfrámA M. sedula sejtjei körül kialakult beágyazott réteg nagyon jól képviselheti a mikrobiális stratégiát, hogy ellenálljon a zord környezeti feltételeknek, például egy bolygóközi utazás során.VolfrámA tokozás hatékony sugárvédő páncélként szolgálhat a zord környezeti feltételekkel szemben. „A mikrobiális wolframpáncél lehetővé teszi, hogy tovább tanulmányozzuk ennek a mikroorganizmusnak a túlélőképességét a világűrben” – összegzi Milojevic.