독성 중금속을 먹고 금 덩어리를 배출하는 박테리아

  • 박현아

이 살아있는 유기체는 확실히 세계에서 가장 귀중한 배설물로 상을 받았습니다.



황금 알을 낳는 거위와 같은 동화 속 자리는 없을지 모르지만 독성 금속이 풍부한 화합물을 흡수하고 그로부터 금을 추출하여 작은 금 덩어리를 생성할 수 있는 박테리아가 있습니다.

문제의 박테리아는 Cupriavidus metallidurans 라고 불리며 독성 요소가 풍부한 토양에 서식합니다. 2018년 Metallomics 에 보고된 바와 같이 , 국제 연구자 그룹은 이 생물학적 금 침전을 허용하는 분자 프로세스를 연구했습니다.

그것은 모두 토양에서 구리와 금을 처리하는 방법과 관련이 있습니다. 구리와 금은 모두 다량으로 독성이 있지만 박테리아는 생존하기 위해 구리가 필요하도록 진화했습니다.

C. metallidurans 가 서식하는 토양은 독성 중금속이 풍부하여 박테리아가 다루기 쉬운 형태로 변환합니다. 구리가 너무 많으면 박테리아는 CupA라는 특수 효소를 활성화하여 과도한 구리를 모두 배출하고 박테리아를 건강하게 유지할 수 있습니다.



"독성 중금속을 제외하면, 이 토양의 생활 조건은 나쁘지 않습니다."라고 Martin Luther University Halle-Wittenberg의 미생물학자인 Dietrich H. Nies 교수는 성명에서 말했습니다 .

"에너지를 보존하기에 충분한 수소가 있고 경쟁이 거의 없습니다. 유기체가 여기에서 생존하기로 선택했다면 이러한 독성 물질로부터 자신을 보호할 방법을 찾아야 합니다."라고 Nies 교수는 설명했습니다.



 그러나 금이 있으면 이상한 일이 일어납니다. 구리 금 화합물은 매우 독성이 강하므로 박테리아는 스스로를 보호해야 합니다. 이를 위해 CupA는 비활성화되고 다른 효소인 CopA가 활성화됩니다. 이것은 구리와 금 화합물을 흡수하기 어려운 형태로 변형시킵니다.


"이것은 더 적은 구리와 금 화합물이 세포 내부로 들어가는 것을 보장합니다."라고 Nies는 덧붙였습니다. "박테리아는 덜 중독되고 구리를 배출하는 효소는 과도한 구리를 방해 없이 처리할 수 있습니다. 또 다른 결과: 흡수하기 어려운 금 화합물은 세포 외부 영역에서 무해한 금 덩어리로 변환됩니다. "


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