Устойчивые к тяжелым металлам бактерии могут сделать добычу цинка более экологичной
Хотя цинк — необходимый для нас микроэлемент, в высоких концентрациях он токсичен. Отходы горнодобывающей промышленности, которые часто содержат цинк, загрязняют подземные воды, почву, реки, озера и представляют опасность для людей и живых организмов. В природе существуют микроорганизмы, устойчивые к тяжелым металлам, способные снижать их токсичное воздействие. Российские биологи исследовали механизмы, которые позволяют бактерии Sulfobacillus thermotolerans выдерживать высокие концентрации цинка в окружающей среде. О результатах этого исследования, имеющего важное значение для разработки и усовершенствования биотехнологий для более экологичной добычи металлов, ученые рассказали в статье в Journal of Hazardous Materials.
Цинк — один из самых распространенных тяжелых металлов в земной коре. Он часто входит в состав минералов (например, сфалерита) в виде сульфидов. В год в России, Китае, Перу, Австралии, США и Канаде добывается более 12 миллионов тонн этого металла. Эта добыча сопровождается образованием различных отходов, содержащих цинк, — шлаков, шламов, стоков и прочих. При хранении эти отходы постепенно выделяют цинк в окружающую среду, нанося вред живым организмам. Однако некоторые микроорганизмы устойчивы к воздействию высоких концентраций цинка и в будущем могут стать основой биотехнологий, которые позволят бороться с загрязнением. Выдающиеся способности одной из таких бактерий, Sulfobacillus thermotolerans, изучили сотрудники ФИЦ биотехнологии РАН вместе с коллегами из Научно-исследовательского института системной биологии и медицины и Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. Ю. М. Лопухина.
«Нас заинтриговала невероятная устойчивость ацидофильных бактерий Sulfobacillus к тяжелым металлам. Представители этого рода обладают уникальной способностью эффективно окислять железо и серу. Среди них особенно выделяется Sulfobacillus thermotolerans. Мы решили на разных уровнях исследовать механизмы, позволяющие этой бактерии выживать, размножаться и адаптироваться к высоким концентрациям цинка, минимизируя его токсичное воздействие», — рассказывает ведущий автор и руководительница исследования Анна Панюшкина, научный сотрудник лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ биотехнологии РАН.
Ацидофильные бактерии — то есть бактерии, которые «любят» кислую среду, — основные кандидаты для разработки биотехнологий, позволяющих извлекать цветные и благородные металлы из руд и бороться с загрязнениями, вызванными отходами горнодобывающей промышленности. Sulfobacillus thermotolerans относится к этой группе и отличается устойчивостью не только к кислой среде и тяжелым металлам, но и, как намекает ее название, к повышенным температурам. Эти свойства позволяют использовать такие бактерии для добычи металлов из сырья при температуре выше 35 °С, что существенно ускоряет этот процесс.
В своей работе российские биологи использовали методы дифференциального протеомного анализа, клонирования генов и экспрессии белков, а также смоделировали трехмерную структуру одного из белков, играющих ключевую роль в устойчивости к цинку. Ученые также выяснили, что клетки Sulfobacillus thermotolerans активно сорбируют цинк на поверхности, но практически не накапливают его внутри, что помогает сульфобацилле справляться с клеточным стрессом, вызванным этим тяжелым металлом.
Устойчивые к тяжелым металлам бактерии могут сделать добычу цинка более экологичной
Хотя цинк — необходимый для нас микроэлемент, в высоких концентрациях он токсичен. Отходы горнодобывающей промышленности, которые часто содержат цинк, загрязняют подземные воды, почву, реки, озера и представляют опасность для людей и живых организмов. В природе существуют микроорганизмы, устойчивые к тяжелым металлам, способные снижать их токсичное воздействие. Российские биологи исследовали механизмы, которые позволяют бактерии Sulfobacillus thermotolerans выдерживать высокие концентрации цинка в окружающей среде. О результатах этого исследования, имеющего важное значение для разработки и усовершенствования биотехнологий для более экологичной добычи металлов, ученые рассказали в статье в Journal of Hazardous Materials.
Цинк — один из самых распространенных тяжелых металлов в земной коре. Он часто входит в состав минералов (например, сфалерита) в виде сульфидов. В год в России, Китае, Перу, Австралии, США и Канаде добывается более 12 миллионов тонн этого металла. Эта добыча сопровождается образованием различных отходов, содержащих цинк, — шлаков, шламов, стоков и прочих. При хранении эти отходы постепенно выделяют цинк в окружающую среду, нанося вред живым организмам. Однако некоторые микроорганизмы устойчивы к воздействию высоких концентраций цинка и в будущем могут стать основой биотехнологий, которые позволят бороться с загрязнением. Выдающиеся способности одной из таких бактерий, Sulfobacillus thermotolerans, изучили сотрудники ФИЦ биотехнологии РАН вместе с коллегами из Научно-исследовательского института системной биологии и медицины и Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. Ю. М. Лопухина.
«Нас заинтриговала невероятная устойчивость ацидофильных бактерий Sulfobacillus к тяжелым металлам. Представители этого рода обладают уникальной способностью эффективно окислять железо и серу. Среди них особенно выделяется Sulfobacillus thermotolerans. Мы решили на разных уровнях исследовать механизмы, позволяющие этой бактерии выживать, размножаться и адаптироваться к высоким концентрациям цинка, минимизируя его токсичное воздействие», — рассказывает ведущий автор и руководительница исследования Анна Панюшкина, научный сотрудник лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ биотехнологии РАН.
Ацидофильные бактерии — то есть бактерии, которые «любят» кислую среду, — основные кандидаты для разработки биотехнологий, позволяющих извлекать цветные и благородные металлы из руд и бороться с загрязнениями, вызванными отходами горнодобывающей промышленности. Sulfobacillus thermotolerans относится к этой группе и отличается устойчивостью не только к кислой среде и тяжелым металлам, но и, как намекает ее название, к повышенным температурам. Эти свойства позволяют использовать такие бактерии для добычи металлов из сырья при температуре выше 35 °С, что существенно ускоряет этот процесс.
В своей работе российские биологи использовали методы дифференциального протеомного анализа, клонирования генов и экспрессии белков, а также смоделировали трехмерную структуру одного из белков, играющих ключевую роль в устойчивости к цинку. Ученые также выяснили, что клетки Sulfobacillus thermotolerans активно сорбируют цинк на поверхности, но практически не накапливают его внутри, что помогает сульфобацилле справляться с клеточным стрессом, вызванным этим тяжелым металлом.
BY Утилизатор
Warning: Undefined variable $i in /var/www/group-telegram/post.php on line 260
Recently, Durav wrote on his Telegram channel that users' right to privacy, in light of the war in Ukraine, is "sacred, now more than ever." And while money initially moved into stocks in the morning, capital moved out of safe-haven assets. The price of the 10-year Treasury note fell Friday, sending its yield up to 2% from a March closing low of 1.73%. Update March 8, 2022: EFF has clarified that Channels and Groups are not fully encrypted, end-to-end, updated our post to link to Telegram’s FAQ for Cloud and Secret chats, updated to clarify that auto-delete is available for group and channel admins, and added some additional links. "Like the bombing of the maternity ward in Mariupol," he said, "Even before it hits the news, you see the videos on the Telegram channels." "We as Ukrainians believe that the truth is on our side, whether it's truth that you're proclaiming about the war and everything else, why would you want to hide it?," he said.
from in
