Kaip bakterijos gamina mangano oksido nanodaleles

NATŪRALUS liaudiškas receptas VAIKAMS nuo slogos ir peršalimo (Birželis 2019).

Anonim

Bakterijos, gaminančios mangano (Mn) oksidus, yra nepaprastai kvalifikuotos nanomedžiagų inžinieriai, kurie labai prisideda prie pasaulinių biogeocheminių ciklų. Tačiau mineralizacija, kurią sukelia šie organizmai, yra silpnai suprantama, nes fermentai, dalyvaujantys šiuose procesuose, daugiausiai nėra būdingi. Neseniai atliktas tyrimas pirmą kartą parodė, kad Mnx bakterijų fermentų kompleksas, atsakingas už Mn biomineralizaciją, ir Mn oksido nanodalelių gamyba sukuria struktūrą.

Geresnis biomineralizacijos fermentų suvokimas gali leisti mokslininkams inžinierizuoti baltymus tokiose srityse kaip aplinkos valymas ir bioenergijos gamyba. Šiame tyrime naudojamos naujos analizės priemonės taip pat gali būti naudojamos norint išspręsti kitų fermentų, kurie atlieka lemiamą vaidmenį pasauliniuose biocheminiuose cikluose, ypač fermentams, kuriuos sunku išspręsti pagal įprastą branduolinio magnetinio rezonanso, kristalografijos ar elektronų mikroskopijos metodus, struktūrą.

Mn yra labai svarbus pereinamasis metalas visam gyvenimui. Mn ciklas tarp jo sumažėjusios pirmiausiai tirpios formos (Mn (II)) ir jo oksiduotų netirpių formų (Mn (III, IV) oksidai) yra susiejama daugybe būdų daugeliui elementinių ciklų. Tyrimai parodė, kad Mn (II) oksiduoja į Mn (III, IV) mineralus, pirmiausia per bakterijų ir grybų veiklą. Tačiau biomineralizacijos fermentai, kuriuos gamina šie organizmai, yra labai sunkiai tyrinėjami, nes juos sunku išskirti ir išgryninti. Siekiant išspręsti šį iššūkį, Oregono sveikatos ir mokslo universiteto mokslininkai, Ohajo valstybinis universitetas, ir Aplinkos molekulinių mokslų laboratorija EMSL naudojo naujausią masių spektrometriją, jonų judumą ir elektroninę mikroskopiją, kad išspręstų anksčiau neaktyvus Mnx ir Mn oksido nanodalelių struktūra.

Mokslininkai naudojo didelės raiškos masių spektrometrijos ir atominės spinduliuotės aberacijos korekciją nuskaitymo transliuojančiosios elektroninės mikroskopijos EMSL, DOE Office of Science vartotojui. Šie duomenys teikia kritinę struktūrinę informaciją, siekiant suprasti Mn biomineralizaciją, kuri potencialiai gerai tinka aplinkos atkūrimo programoms. Be to, naujos įžvalgos apie Mnx struktūrą gali būti susiję su tebevykstančiais fotosintezės ir katalizinio deguonies gamybos mechanizmų tyrimais.

menu
menu