Un punct de fierbere de 5900 de grade Celsius și duritate asemănătoare diamantului în combinație cu carbon:tungsteneste cel mai greu metal, dar are funcții biologice, în special în microorganismele iubitoare de căldură. O echipă condusă de Tetyana Milojevic de la Facultatea de Chimie a Universității din Viena raportează pentru prima dată microbi rare-tungsteninteracțiuni la intervalul de nanometri. Pe baza acestor constatări, nu numaitungstenbiogeochimia, dar și capacitatea de supraviețuire a microorganismelor în condițiile spațiului cosmic poate fi investigată. Rezultatele au apărut recent în jurnalFrontiere în microbiologie.

Ca un metal dur și rar,tungsten, cu proprietățile sale extraordinare și cel mai înalt punct de topire dintre toate metalele, este o alegere foarte puțin probabilă pentru un sistem biologic. Doar câteva microorganisme, cum ar fi arheile termofile sau microorganismele fără nucleu celular, s-au adaptat la condițiile extreme ale unui mediu cu wolfram și au găsit o modalitate de a asimila.tungsten. Două studii recente ale biochimistului și astrobiologului Tetyana Milojevic de la Departamentul de Chimie Biofizică, Facultatea de Chimie a Universității din Viena, aruncă lumină asupra posibilului rol al microorganismelor într-untungsten-mediu îmbogățit și descrie o scară nanometricătungsten-interfața microbiană a microorganismului extrem de iubitor de căldură și acid, Metallosphaera sedula, crescut cutungstencompuși (Figurile 1, 2). De asemenea, acest microorganism va fi testat pentru supraviețuire în timpul călătoriilor interstelare în studiile viitoare în mediul spațiului cosmic.Tungstenar putea fi un factor esențial în acest sens.

Dintungstenpolioxometalații ca cadre anorganice care susțin viața pentru bioprocesarea microbiană aminereuri de wolfram

Similar cu celulele minerale de sulfură feroasă, polioxometalații artificiali (POM) sunt considerați celule anorganice în facilitarea proceselor chimice înainte de viață și afișând caracteristici „asemănătoare vieții”. Cu toate acestea, relevanța POM pentru procesele de susținere a vieții (de exemplu, respirația microbiană) nu a fost încă abordată. „Folosind exemplul Metallosphaera sedula, care crește în acid fierbinte și respiră prin oxidarea metalelor, am investigat dacă sistemele anorganice complexe bazate pe clustere POM de wolfram pot susține creșterea M. sedula și pot genera proliferarea și diviziunea celulară”, spune Milojevic.

Oamenii de știință au putut demonstra că utilizarea detungstenclustere POM anorganice bazate pe bază permite încorporarea de eterogenetungstenspecii redox în celulele microbiene. Depozitele organometalice de la interfața dintre M. sedula și W-POM au fost dizolvate până la intervalul de nanometri în timpul cooperării fructuoase cu Centrul Austriac pentru Microscopie Electronică și Nanoanaliza (FELMI-ZFE, Graz).” Descoperirile noastre adaugă M. sedula incrustat cu wolfram la înregistrările în creștere ale speciilor microbiene biomineralizate, printre care arheile sunt rareori reprezentate”, a spus Milojevic. Biotransformareatungsten mineralscheelite efectuată de extremul termoacidofil M. sedula duce la ruperea structurii scheelite, solubilizarea ulterioară atungsten, șitungstenmineralizarea suprafeței celulelor microbiene (Figura 3). Cel biogenecarbură de tungstenNanostructurile similare descrise în studiu reprezintă un potențial nanomaterial sustenabil obținut prin proiectarea ecologică asistată de microbi.

„Rezultatele noastre indică faptul că se formează M. sedulatungsten-portând suprafața celulară mineralizată prin încrustare cuasemănător cu carbura de tungstencompuși”, explică biochimistul Milojevic. Acesttungsten-stratul încrustat format în jurul celulelor M. sedula poate reprezenta foarte bine o strategie microbiană pentru a rezista la condiții dure de mediu, cum ar fi în timpul unei călătorii interplanetare.Tungstenîncapsularea poate servi ca o armură radioprotectoare puternică împotriva condițiilor dure de mediu. „Armura microbiană de wolfram ne permite să studiem în continuare capacitatea de supraviețuire a acestui microorganism în mediul spațiului cosmic”, conchide Milojevic.