Tungsteni si mbrojtje nga rrezatimi ndëryjor?

Një pikë vlimi prej 5900 gradë Celsius dhe fortësi si diamanti në kombinim me karbonin:tungsteniështë metali më i rëndë, por ka funksione biologjike-veçanërisht në mikroorganizmat që e duan nxehtësinë. Një ekip i udhëhequr nga Tetyana Milojevic nga Fakulteti i Kimisë në Universitetin e Vjenës raporton për herë të parë një mikrobi të rrallë.tungstenindërveprimet në rangun e nanometrit. Bazuar në këto gjetje, jo vetëmtungstenimund të hetohet biogjeokimia, por edhe mbijetesa e mikroorganizmave në kushtet e hapësirës së jashtme. Rezultatet u shfaqën së fundmi në revistëKufijtë në Mikrobiologji.

Si një metal i fortë dhe i rrallë,tungsteni, me vetitë e tij të jashtëzakonshme dhe pikën më të lartë të shkrirjes nga të gjitha metalet, është një zgjedhje shumë e pamundur për një sistem biologjik. Vetëm disa mikroorganizma, si arkeat termofile ose mikroorganizmat pa bërthama qelizore, janë përshtatur me kushtet ekstreme të një mjedisi tungsteni dhe kanë gjetur një mënyrë për t'u asimiluartungsteni. Dy studime të fundit nga biokimisti dhe astrobiologia Tetyana Milojevic nga Departamenti i Kimisë Biofizike, Fakulteti i Kimisë në Universitetin e Vjenës, hedhin dritë mbi rolin e mundshëm të mikroorganizmave nëtungsteni-mjedis të pasuruar dhe të përshkruajë një nanoshkallëtungsteni-ndërfaqja mikrobike e mikroorganizmit ekstrem të nxehtësisë dhe acidit Metallosphaera sedula rritur metungstenikomponimet (Figurat 1, 2). Është gjithashtu ky mikroorganizëm që do të testohet për mbijetesën gjatë udhëtimit ndëryjor në studimet e ardhshme në mjedisin e hapësirës së jashtme.Tungstenimund të jetë një faktor thelbësor në këtë.

Ngatungstenipolioksometalatet si korniza inorganike që mbështesin jetën për biopërpunimin mikrobik tëxeheroret e tungstenit

tungsten20

Ngjashëm me qelizat minerale të sulfurit të hekurit, polioksometalatet artificiale (POM) konsiderohen si qeliza inorganike në lehtësimin e proceseve kimike të para-jetës dhe duke shfaqur karakteristika "të ngjashme me jetën". Megjithatë, rëndësia e POM-ve me proceset që mbështesin jetën (p.sh. frymëmarrja mikrobiale) nuk është adresuar ende. "Duke përdorur shembullin e Metallosphaera sedula, e cila rritet në acid të nxehtë dhe merr frymë përmes oksidimit të metaleve, ne hetuam nëse sistemet komplekse inorganike të bazuara në grupimet POM të tungstenit mund të mbështesin rritjen e M. sedula dhe të gjenerojnë përhapje dhe ndarje qelizore," thotë Milojevic.

Shkencëtarët ishin në gjendje të tregonin se përdorimi itungsteni-Grupe POM inorganike të bazuara mundëson përfshirjen e heterogjenevetungstenispecie redoks në qelizat mikrobike. Depozitat organometalike në ndërfaqen midis M. sedula dhe W-POM u shpërndanë deri në diapazonin e nanometrit gjatë bashkëpunimit të frytshëm me Qendrën Austriake për Mikroskopin Elektronik dhe Nanoanalizën (FELMI-ZFE, Graz). Gjetjet tona shtojnë M. sedula të veshur me tungsten në të dhënat në rritje të specieve mikrobike të biomineralizuara, ndër të cilat arkeat përfaqësohen rrallë”, tha Milojevic. Biotransformimi imineral tungsteniskeeliti i kryer nga termoacidofili ekstrem M. sedula çon në thyerjen e strukturës së skeelitit, tretje të mëvonshme tëtungsteni, dhetungstenimineralizimi i sipërfaqes së qelizave mikrobike (Figura 3). Biogjenikekarabit tungsteni-Nanostrukturat e ngjashme të përshkruara në studim përfaqësojnë një nanomaterial potencial të qëndrueshëm të marrë nga dizajni miqësor ndaj mjedisit i ndihmuar nga mikrobi.

tungsten13

“Rezultatet tona tregojnë se formohet M. sedulatungsteni-duke mbajtur sipërfaqe qelizore të mineralizuar nëpërmjet ngjeshjes metë ngjashme me karbitin e tungstenitkomponimet”, shpjegon biokimisti Milojevic. Kjotungsteni-shtresa e mbështjellë e formuar rreth qelizave të M. sedula mund të përfaqësojë shumë mirë një strategji mikrobike për t'i bërë ballë kushteve të vështira mjedisore, si p.sh. gjatë një udhëtimi ndërplanetar.Tungstenikapsulimi mund të shërbejë si një armaturë e fuqishme radiombrojtëse kundër kushteve të vështira mjedisore. “Blindimi mikrobial i tungstenit na lejon të studiojmë më tej mbijetesën e këtij mikroorganizmi në mjedisin e hapësirës së jashtme”, përfundon Milojevic.


Koha e postimit: Korrik-06-2020