Volfram sem geislunarvörn milli stjarna?

Suðumark 5900 gráður á Celsíus og demantslík hörku ásamt kolefni: wolfram er þyngsti málmur en hefur samt líffræðilega virkni - sérstaklega í hitaelskandi örverum. Teymi undir forystu Tetyana Milojevic frá efnafræðideild háskólans í Vínarborg greinir í fyrsta skipti frá sjaldgæfum örveru-wolframsamskiptum á nanómetrasviði. Á grundvelli þessara niðurstaðna er ekki aðeins hægt að rannsaka wolfram lífjarðefnafræði heldur einnig lifunarhæfni örvera í ytri geimskilyrðum. Niðurstöðurnar birtust nýlega í tímaritinu Frontiers in Microbiology.

Sem harður og sjaldgæfur málmur er wolfram, með sína óvenjulegu eiginleika og hæsta bræðslumark allra málma, mjög ólíklegt val fyrir líffræðilegt kerfi. Aðeins örfáar örverur, eins og hitakærar archaea eða frumukjarnalausar örverur, hafa lagað sig að erfiðum aðstæðum í wolframumhverfi og fundið leið til að tileinka sér wolfram. Tvær nýlegar rannsóknir lífefnafræðingsins og stjarneðlisfræðingsins Tetyana Milojevic frá lífeðlisfræðilegri efnafræðideild, efnafræðideild Háskólans í Vínarborg, varpa ljósi á hugsanlegt hlutverk örvera í wolfram-auðguðu umhverfi og lýsa nanóskala wolfram-örveruviðmóti öfga. hita- og sýruelskandi örvera Metallosphaera sedula ræktuð með wolframsamböndum (myndir 1, 2). Það er líka þessi örvera sem verður prófuð með tilliti til lifunarhæfni við ferðalög milli stjarna í framtíðarrannsóknum í geimumhverfinu. Volfram gæti verið mikilvægur þáttur í þessu.

Frá wolfram pólýoxómetalötum sem lífrænum ólífrænum ramma til örverulífvinnslu á wolfram málmgrýti

Líkt og járnsúlfíð steinefni frumur, eru gervi pólýoxómetalat (POM) talin ólífræn frumur til að auðvelda efnaferla fyrir líf og sýna „lífslík“ einkenni. Hins vegar hefur ekki enn verið fjallað um mikilvægi POMs fyrir lífsviðhaldandi ferli (td örveruöndun). „Með því að nota dæmi um Metallosphaera sedula, sem vex í heitri sýru og andar með málmoxun, könnuðum við hvort flókin ólífræn kerfi byggð á wolfram POM klösum geti haldið uppi vexti M. sedula og myndað frumufjölgun og skiptingu,“ segir Milojevic.

Vísindamenn gátu sýnt fram á að notkun ólífrænna POM þyrpinga sem byggir á wolfram gerir kleift að innlima ólíkar wolfram redox tegundir í örverufrumur. Málmlífrænar útfellingar á snertifleti M. sedula og W-POM voru leystar upp niður á nanómetrabilið í frjóu samstarfi við austurrísku miðstöðina fyrir rafeindasmásjárgreiningu og nanógreiningu (FELMI-ZFE, Graz).“ Niðurstöður okkar bæta wolframhúðuðum M. sedula við vaxandi heimildir um lífminerískar örverutegundir, þar á meðal eru archaea sjaldan fulltrúa,“ sagði Milojevic. Umbreyting wolfram steinefnis scheelite sem framkvæmt er af hinni öfga hitaósýra M. sedula leiðir til brots á scheelite uppbyggingu, síðari uppleyst wolfram og wolfram steinefnamyndun á yfirborði örverufrumna (Mynd 3). Lífrænu wolframkarbíðlíku nanóbyggingarnar sem lýst er í rannsókninni tákna hugsanlegt sjálfbært nanóefni sem fæst með umhverfisvænni örveruaðstoðinni hönnun.


Birtingartími: 16-jan-2020