De zeci de ani se știe că anumite organisme, care se găsesc în adâncime în sol și sub corpuri de apă, pot descompune substanțele toxice create de multe industrii. Acești microbi care afectează poluarea au fost folosiți pentru a trata lucruri precum contaminarea apelor subterane și deversarea de petrol a apei profunde, într-un proces cunoscut sub numele de bioremediere. Dar metoda nu a decontat exact - reproducerea suficientă a acestor organisme pentru tratamente și studiul ulterior a fost dificilă, iar oamenii de știință nu au înțeles destul de bine cum organismele dezmembrează de fapt aceste substanțe chimice complexe.
Continut Asemanator
- Hawk a găsit la Vancouver „Câștigă” cea mai poluată pasăre din premiul mondial
Cercetătorii de la Universitatea din Manchester au descoperit însă că aceste organisme microscopice folosesc vitamina B12 comună pentru a descompune produsele secundare toxice, iar descoperirea ar putea duce în curând la noi tehnici puternice de curățare. Studiul lor, publicat recent în revista Nature, explică modul în care au folosit cristalografia cu raze X, un proces care măsoară defracția razelor X pentru a crea imagini 3D detaliate ale structurilor atomice, să asistăm la modul în care se desfășoară procesul în organism pentru prima dată.
Folosind cristalografia cu raze X, cercetătorii au arătat că anumite tipuri de bacterii preiau organohalide toxice printr-o fanta subțire rezistentă la apă (verde) și o conțin într-un buzunar (violet) care conține vitamina B12, care separă atomii de halogen, reducând astfel sau neutralizarea toxicității. (Știință) (Știință) Organohalidele (denumite pentru atomii lor de halogen lipiți covalent) sunt produse secundare urâte din fabricarea de lucruri precum tigăile antiaderent, solvenții de curățare uscată și degresantele industriale. Vulcanii și loviturile de trăsnet le emit și în cantități mici. Unele organisme care aduc toxine la sol, de fapt, „respiră” moleculele de organohalide, care separă unele sau toate moleculele de halogen din proces, la fel cum oamenii inhalează oxigenul și expulzează dioxidul de carbon. Conform unui articol recent din Science, aceste organisme lasă toxinele care conțin halogen printr-o deschidere subțire, respingătoare de apă și le țin într-un buzunar care conține un tip specific de vitamina B12, împreună cu enzime care catalizează procesul de reducere a halogenului. Vitamina B12 este cheia procesului, deoarece conține un atom reactiv de cobalt care rupe legătura de carbon și halogen. Chiar și atunci când procesul nu elimină toate toxinele, aceasta crește încă solubilitatea moleculei, permițându-i să se disperseze și să se descompună mai rapid. Echipa susține, de asemenea, că a depășit provocarea de a produce organismele în cantitate mare, prin modificarea genetică a altor organisme cu creștere mai rapidă pentru a produce enzimele cheie care afectează poluarea.
David Leys, unul dintre autorii lucrării, lucrează la înțelegerea acestui proces de detoxifiere de 15 ani. Spune el, organismele, numite colectiv dehalogeneze reductive, sunt adesea găsite în locurile de contaminare cu halocarbon, cum ar fi corpurile de apă din apropierea fabricilor care produc substanțe chimice industriale. Leys adaugă că unele dintre aceste organisme conțin mai mult de 35 de enzime diferite de reducere a halogenului, ceea ce înseamnă că există o mulțime de oportunități pentru îmbunătățirea procesului de curățare toxică, dar mult mai mult de studiat.
Am putea incearca sa prezicem ce compusi o anumita bacterie / enzima [combinatie] poate folosi din secventa genomului, spune Leys. El spune, de asemenea, că cunoștințele obținute în urma cercetării vor permite oamenilor de știință să inginereze organismele și procesele lor chimice pentru a viza anumite toxine create de om.
În afară de curățarea toxică îmbunătățită, descoperirea ar trebui să conducă la o mai bună detectare a organohalidelor din aprovizionarea cu alimente și a mediului. Sistemele care caută halogenul bacteriilor ar putea fi cuplate cu un sistem care produce o proteină verde fluorescentă, creând un marker vizibil în prezența toxinelor. În mod alternativ, electrozii pot fi folosiți pentru a monitoriza enzimele active pentru semnale specifice pe care organismele le emit în prezența organohalidelor.
Nu este clar exact cum sau când această nouă cunoaștere va schimba drastic procesul de curățare a poluanților chimici, deoarece există încă multe de făcut. Dar știind exact cum funcționează procesul ar trebui să impulsioneze avansuri.
