Évtizedek óta ismert, hogy bizonyos organizmusok, amelyek elsősorban a talajban és a víztestekben találhatók, lebonthatják számos iparág által létrehozott mérgező anyagokat. Ezeket a szennyezést okozó mikrobákat olyan dolgok kezelésére használják, mint például a felszín alatti vizek szennyeződése és a Deepwater Horizon olajszennyezés, a bioremediációnak nevezett folyamat során. A módszer azonban nem pontosan indult el - ezeknek a szervezeteknek a reprodukciója elégséges, és a további vizsgálatok nehézek voltak, és a tudósok nem igazán értették meg, hogy az organizmusok valójában hogyan bontják le ezeket az összetett vegyszereket.
kapcsolodo tartalom
- Vancouverben található Hawk „nyeri” a világ legszennyezettebb madárját
A manchesteri egyetemi kutatók azonban nemrégiben fedezték fel, hogy ezek a mikroszkopikus organizmusok a közönséges B12-vitamint használják a toxikus melléktermékek lebontására, és a felfedezés hamarosan új hatékony tisztítási technikákhoz vezethet. Tanulmányuk, amelyet nemrégiben a Nature folyóiratban publikáltak, elmagyarázza, hogy miként használták a röntgenkrisztallográfiát, egy olyan folyamatot, amely a röntgen sugarai elvégzésének mérését végzi az atomszerkezetek részletes 3D képeinek elkészítésében hogy megfigyelje, hogyan működik a folyamat az organizmusokban először.
A röntgenkrisztallográfia segítségével a kutatók kimutatták, hogy bizonyos típusú baktériumok vékony vízálló résen (zöld) keresztül vesznek mérgező szerves halogenideket, és egy zsebben (lila) tartalmazzák a B12-vitamint, amely elválasztja a halogénatomokat, ezáltal csökkentve vagy semlegesítő toxicitás. (Tudomány) (tudomány) A szerves halogenidek (kovalensen kötött halogénatomjaikról nevezik őket) csúnya melléktermékei olyan termékek gyártásához, mint a tapadásmentes serpenyők, a vegytisztító oldószerek és az ipari zsírtalanítók. A vulkánok és a villámcsapások kis mennyiségben is kibocsátják őket. Néhány földi, toxinszerető organizmus valójában „belélegezi” a szerves halogenidek molekuláit, elválasztva a halogén molekulákat vagy azok egy részét a folyamatból, ugyanúgy az emberek belélegzik az oxigént és a szén-dioxidot. A Science egyik nemrégiben írt cikke szerint ezek az organizmusok egy vékony, víztaszító nyíláson keresztül engedik a halogéntartalmú toxinokat be, és egy zsebben tartják őket, amely egy adott típusú B12-vitamint tartalmaz, valamint a halogén redukciós folyamatot katalizáló enzimek mellett. A B12-vitamin kulcsa a folyamatnak, mivel tartalmaz egy reaktív kobaltatomot, amely megbontja a szén- és a halogénkötést. Még akkor is, ha a folyamat nem távolítja el az összes toxint, ez mégis növeli a molekula oldhatóságát, lehetővé téve gyorsabb diszpergálását és lebontását. A csoport azt állítja, hogy legyőzte a kihívást is, ha nagy mennyiségben termeli az organizmusokat, és más, gyorsabban növekvő organizmusokat genetikailag módosítva módosítja a legfontosabb szennyezést lebontó enzimeket.
David Leys, a cikk egyik szerzője, 15 éve ezen a méregtelenítési folyamat megértésén dolgozik. Szerinte a reduktív dehalogenázoknak nevezett szervezeteket gyakran a halogénezett szén-dioxid-szennyeződés helyén találják meg, például az ipari vegyi anyagokat előállító gyárak közelében lévő víztestekben. Leys hozzáteszi, hogy ezeknek a szervezeteknek több mint 35 különféle halogén redukáló enzimet tartalmaznak, ami azt jelenti, hogy rengeteg lehetőség van a toxikus tisztítás folyamatának javítására, de még sok más tanulmányozható is.
"Megkezdhetjük annak megjósolását, hogy egy adott baktérium / enzim [kombináció] mely vegyületeket használhatja a genomszekvenciából" - mondja Leys. Azt is mondta, hogy a kutatás eredményeként szerzett tudás arra készteti a tudósokat, hogy megtervezzék az organizmusokat és azok kémiai folyamatait, hogy megcélozzák a specifikus ember okozta toxinokat.
A továbbfejlesztett mérgező tisztítás mellett az áttörésnek jobban fel kell tárnia az organohalogenideket az élelmiszer-ellátásban és a környezetben. A baktériumok halogén-kereső rendszerei összekapcsolhatók egy olyan rendszerrel, amely fluoreszcens zöld fehérjét állít elő, létrehozva egy látható markert a toxinok jelenlétében. Alternatív megoldásként elektródákat lehet alkalmazni az aktív enzimek monitorozására, hogy az organizmusok organohalogenidek jelenlétében milyen specifikus jeleket bocsátanak ki.
Nem világos, hogy pontosan hogyan és mikor változtatja meg drasztikusan az új ismeretek a kémiai szennyező anyagok tisztítási folyamatát, mivel még sok tennivaló van. De ha pontosan tudja, hogyan működik a folyamat, előrelépéseket kell ösztönöznie.
