Цельсийн 5900 хэмийн буцлах цэг, нүүрстөрөгчтэй хослуулсан алмаз шиг хатуулаг: вольфрам нь хамгийн хүнд металл боловч биологийн үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа халуунд дуртай бичил биетүүдэд. Венийн их сургуулийн Химийн факультетийн Тетьяна Миложевичээр ахлуулсан баг анх удаа нанометрийн хязгаарт ховор микроб-волфрамын харилцан үйлчлэлийн талаар мэдээлэв. Эдгээр олдворууд дээр үндэслэн зөвхөн вольфрамын биогеохими төдийгүй сансрын нөхцөлд бичил биетний оршин тогтнох чадварыг судлах боломжтой. Үр дүн нь Microbiology дахь Frontiers сэтгүүлд саяхан гарсан.

Хатуу, ховор металлын хувьд гянт болд нь ер бусын шинж чанартай, бүх металлын хамгийн өндөр хайлах цэгтэй тул биологийн системийн хувьд магадлал багатай сонголт юм. Термофиль археа эсвэл эсийн цөмгүй бичил биетүүд гэх мэт цөөн тооны бичил биетүүд гянтболдын орчны эрс тэс нөхцөлд дасан зохицож, вольфрамыг шингээх арга замыг олсон. Венийн их сургуулийн Химийн факультетийн Биофизикийн химийн тэнхимийн биохимич, астробиологич Тетьяна Миложевичийн саяхан хийсэн хоёр судалгаа нь гянтболдоор баяжуулсан орчин дахь бичил биетний үүрэг ролийг тодруулж, гянтболдын нано хэмжээст гянт болд-микробын интерфейсийг тодорхойлсон. халуун болон хүчилд дуртай бичил биетэн Metallosphaera sedula-тай хамт ургадаг вольфрамын нэгдлүүд (Зураг 1, 2). Мөн энэ бичил биетийг сансар огторгуйн орчинд хийх ирээдүйн судалгаанд од хоорондын аялалын үеэр амьд үлдэх эсэхийг шалгах болно. Гянт болд нь үүнд чухал хүчин зүйл болж магадгүй юм.

Гянт болдын полиоксометаллаас эхлээд гянт болдын хүдрийн бичил биетний биоболовсруулалт хүртэл.

Төмрийн сульфидын эрдсийн эсүүдтэй адил хиймэл полиоксометаллууд (POMs) нь амьдралын өмнөх үеийн химийн процессыг хөнгөвчлөх, "амьдралтай төстэй" шинж чанарыг харуулах органик бус эс гэж тооцогддог. Гэсэн хэдий ч POM-ийн амьдралыг дэмжих үйл явцтай (жишээлбэл, бичил биетний амьсгал) хамаарлыг хараахан авч үзээгүй байна. "Халуун хүчилд ургаж, металлын исэлдэлтээр амьсгалдаг Metallosphaera sedula-ийн жишээн дээр бид вольфрамын POM кластерт суурилсан нарийн төвөгтэй органик бус системүүд M. sedula-ийн өсөлтийг дэмжиж, эсийн үржил, хуваагдлыг үүсгэж чадах эсэхийг судалсан" гэж Миложевич хэлэв.

Эрдэмтэд вольфрамд суурилсан органик бус POM кластеруудыг ашиглах нь нэг төрлийн гянт болдын исэлдэлтийн төрлийг бичил биетний эсэд оруулах боломжийг олгодог болохыг харуулж чадсан. Австрийн Электрон микроскопи, наноанализийн төв (FELMI-ZFE, Грац)-тай үр дүнтэй хамтын ажиллагааны явцад M. sedula болон W-POM-ийн хоорондох интерфейс дэх металл органик ордууд нанометрийн хүрээ хүртэл ууссан.” Бидний олдворууд гянт болдоор бүрхэгдсэн M. sedula-г био эрдэсжсэн бичил биетний зүйлүүдийн өсөн нэмэгдэж буй бүртгэлд нэмж оруулав, тэдгээрийн дотор архей ховор байдаг” гэж Миложевич хэлэв. Хэт их термоацидофил M. sedula-ийн гүйцэтгэсэн вольфрамын эрдэс шеелитийн биотрансформаци нь шеелитийн бүтцийг эвдэж, улмаар вольфрамыг уусгаж, микробын эсийн гадаргуугийн гянт болдын эрдэсжилтэд хүргэдэг (Зураг 3). Судалгаанд дурдсан биоген гянт болдын карбид шиг нано бүтэц нь байгаль орчинд ээлтэй бичил биетний тусламжтайгаар олж авсан тогтвортой наноматериал юм.