נקודת רתיחה של 5900 מעלות צלזיוס וקשיות דמוי יהלום בשילוב עם פחמן:ווֹלפרָםהיא המתכת הכבדה ביותר, אך יש לה תפקידים ביולוגיים - במיוחד במיקרואורגניזמים אוהבי חום. צוות בראשות טטיאנה מילוייביץ' מהפקולטה לכימיה באוניברסיטת וינה מדווח לראשונה על חיידקים נדירים-ווֹלפרָםאינטראקציות בטווח ננומטר. בהתבסס על הממצאים הללו, לא רקווֹלפרָםניתן לחקור ביוגיאוכימיה, אך גם את יכולת השרידות של מיקרואורגניזמים בתנאי החלל החיצון. התוצאות הופיעו לאחרונה בכתב העתגבולות במיקרוביולוגיה.

כמתכת קשה ונדירה,ווֹלפרָם, עם תכונותיו יוצאות הדופן ונקודת ההיתוך הגבוהה ביותר של כל המתכות, היא בחירה מאוד לא סבירה עבור מערכת ביולוגית. רק מיקרואורגניזמים מעטים, כמו ארכאה תרמופילית או מיקרואורגניזמים נטולי גרעין תאים, הסתגלו לתנאים הקיצוניים של סביבת טונגסטן ומצאו דרך להיטמע.ווֹלפרָם. שני מחקרים עדכניים של הביוכימאית והאסטרוביולוגית טטיאנה מילוייביץ' מהמחלקה לכימיה ביו-פיזיקלית, הפקולטה לכימיה באוניברסיטת וינה, שופכים אור על התפקיד האפשרי של מיקרואורגניזמים ב-ווֹלפרָם-סביבה מועשרת ומתארים בקנה מידה ננוווֹלפרָם-ממשק מיקרוביאלי של המיקרואורגניזם הקיצוני אוהב חום וחומצה Metallosphaera sedula שגדל עםווֹלפרָםתרכובות (איורים 1, 2). זה גם מיקרואורגניזם זה שייבחן עבור שרידות במהלך מסע בין כוכבי במחקרים עתידיים בסביבת החלל החיצון.ווֹלפרָםיכול להיות גורם חיוני בכך.

מִןווֹלפרָםpolyoxometalates כמסגרות אנאורגניות מקיימות חיים לעיבוד ביולוגי מיקרוביאלי שלעפרות טונגסטן

בדומה לתאי מינרלים גופרתי ברזליים, polyoxometalates מלאכותיים (POMs) נחשבים כתאים אנאורגניים בהקלה על תהליכים כימיים לפני החיים ומציגים מאפיינים "כמו חיים". עם זאת, הרלוונטיות של POMs לתהליכים מקיימים חיים (למשל, נשימה מיקרוביאלית) טרם טופלה. "באמצעות הדוגמה של Metallosphaera sedula, שגדל בחומצה חמה ונושמת באמצעות חמצון מתכת, חקרנו האם מערכות אנאורגניות מורכבות המבוססות על צבירי טונגסטן POM יכולות לקיים את הצמיחה של M. sedula וליצור שגשוג וחלוקה תאית", אומר מילוייביץ'.

מדענים הצליחו להראות כי השימוש בווֹלפרָםאשכולות POM אנאורגניים מבוססים מאפשרים שילוב של הטרוגנייםווֹלפרָםמיני חיזור לתאים מיקרוביאליים. המשקעים האורנו-מתכתיים בממשק בין M. sedula ו-W-POM הומסו עד לטווח הננומטר במהלך שיתוף פעולה פורה עם המרכז האוסטרי למיקרוסקופיה וננואנליזה של אלקטרונים (FELMI-ZFE, גראץ). הממצאים שלנו מוסיפים M. sedula מכוסה טונגסטן לרישומים ההולכים וגדלים של מינים של חיידקים בעלי בימינרליזציה, שביניהם ארכיאות מיוצגות רק לעתים רחוקות", אמר מילוייביץ'. הביוטרנספורמציה שלמינרל טונגסטןscheelite המבוצע על ידי התרמו-אצידופיל הקיצוני M. sedula מוביל לשבירת מבנה ה-scheelite, לאחר מכן ממיסות שלווֹלפרָם, וווֹלפרָםמינרליזציה של משטח תא מיקרוביאלי (איור 3). הביוגניטונגסטן קרבידמבנים דמויי ננו המתוארים במחקר מייצגים ננו חומר בר קיימא פוטנציאלי המתקבל על ידי התכנון הידידותי לסביבה בעזרת מיקרוביאלים.

"התוצאות שלנו מצביעות על כך שנוצרת M. sedulaווֹלפרָםנושאת משטח תא מינרלי באמצעות הצטברות עםדמוי טונגסטן קרבידתרכובות", מסביר הביוכימאי מילוייביץ'. זֶהווֹלפרָםשכבה משובצת שנוצרה סביב התאים של M. sedula עשויה לייצג אסטרטגיה מיקרוביאלית לעמוד בתנאים סביבתיים קשים, כגון במהלך מסע בין-פלנטרי.ווֹלפרָםאנקפסולציה יכולה לשמש כשריון חזק להגנה מפני רדיו נגד תנאי סביבה קשים. "שריון הטונגסטן המיקרוביאלי מאפשר לנו להמשיך ולחקור את יכולת ההישרדות של המיקרואורגניזם הזה בסביבת החלל החיצון", מסכם מילוייביץ'.