黄金勘探者可能有一天会使用培养皿来帮助他们的探寻。一份今天在线发表在《自然化学生物学》上的论文报告称,一种细菌形成纳米级金块,以帮助其在贵金属的有毒溶液中生长。
阿德莱德大学的环境微生物学家弗兰克·雷斯说,细菌创造颗粒的分子有一天可能被用于从矿山废料中收集黄金,他研究黄金加工细菌,但未参与最新的研究。
大约十年前,雷斯发现了一些令人信服的证据,表明细菌在金颗粒上茁壮成长。在相隔数千公里的多个地点,他和他的团队发现产 металлофизика 铜绿假单胞菌生活在金块上的生物膜中。细菌通过将溶解的金积累在细胞内的惰性纳米颗粒中来解毒;雷斯和他的同事们在过去的十年里一直在研究其原理,但尚未公布他们的完整结论。
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一些生物膜还包含第二种细菌:戴尔夫特菌(Delftia acidovarans)。加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的生物化学家内森·马加维和他的团队在金溶液中培养了这种细菌,发现细菌菌落周围环绕着金纳米颗粒的黑色光环。研究人员得出结论,戴尔夫特菌以某种方式在其细胞壁外部创造金颗粒,而不是像产 металлофизика 铜绿假单胞菌那样在其内部创造。
金色基因
研究人员通过生化和基因组分析,发现了一组基因和一种化学代谢物,它们负责沉淀黄金。经过基因改造而缺乏这些基因的细菌不再形成黑色光环,并且在金的存在下,它们的生长受到阻碍。该团队还分离出一种由未经改造的细菌产生的化学物质,该物质导致金颗粒从溶液中沉淀出来。这种化学物质被命名为戴尔夫特菌素。
研究人员认为,他们鉴定的基因参与产生戴尔夫特菌素并将其转移到细胞外。通过沉淀金,戴尔夫特菌可能阻止金属以溶液形式进入其细胞。但马加维表示,戴尔夫特菌也可能使用其他机制来解毒突破其细胞壁的金。
雷斯说,马加维的工作“与我们的工作非常互补”。这两种细菌可能共生,戴尔夫特菌使用戴尔夫特菌素将可溶性金减少到两种细菌都能应对的水平。
雷斯说,微生物辅助的淘金热可能还会发生。戴尔夫特菌素可用于生产用于许多化学反应的金纳米颗粒催化剂,或从矿山产生的废水中沉淀黄金。“这个想法可能是使用细菌或代谢物来播种这些废料堆,让它们静置多年,看看是否会形成更大的颗粒,”雷斯说。
马加维认真对待这些应用:他已获得戴尔夫特菌素的知识产权。但他强调,他最感兴趣的是了解代谢物的化学性质。“我希望我可以说我们每天在加拿大种植公斤级的黄金。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2013年2月3日首次发表。