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
For example, WhatsApp restricted the number of times a user could forward something, and developed automated systems that detect and flag objectionable content. "This time we received the coordinates of enemy vehicles marked 'V' in Kyiv region," it added. The last couple days have exemplified that uncertainty. On Thursday, news emerged that talks in Turkey between the Russia and Ukraine yielded no positive result. But on Friday, Reuters reported that Russian President Vladimir Putin said there had been some “positive shifts” in talks between the two sides. Since January 2022, the SC has received a total of 47 complaints and enquiries on illegal investment schemes promoted through Telegram. These fraudulent schemes offer non-existent investment opportunities, promising very attractive and risk-free returns within a short span of time. They commonly offer unrealistic returns of as high as 1,000% within 24 hours or even within a few hours. Right now the digital security needs of Russians and Ukrainians are very different, and they lead to very different caveats about how to mitigate the risks associated with using Telegram. For Ukrainians in Ukraine, whose physical safety is at risk because they are in a war zone, digital security is probably not their highest priority. They may value access to news and communication with their loved ones over making sure that all of their communications are encrypted in such a manner that they are indecipherable to Telegram, its employees, or governments with court orders.
from ru
