Το μικροσκόπιο αποκαλύπτει πώς τα βακτήρια «αναπνέουν» τοξικά μέταλλα
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή David Richardson από το Τμήμα Βιολογίας, χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται Cryo-Electron Microscopy για να συλλάβει εικόνες των εσωτερικών λειτουργιών του Shewanella Oneidensis, ενός βακτηρίου που μπορεί να αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας ουράνιο ή σίδηρο ως πασχαλινή πηγή ενέργειας.
Οι εικόνες αποκάλυψαν ότι η Shewanella Oneidensis έχει ένα μοναδικό σύμπλεγμα πρωτεϊνών στην κυτταρική του επιφάνεια που δρα ως "μικροσκοπική ηλεκτρική σκούπα", απορροφώντας ιόντα ουρανίου ή σιδήρου από το περιβάλλον και μεταφέροντας τα στο κύτταρο. Μόλις μέσα στο κελί, τα ιόντα χρησιμοποιούνται ως καύσιμο για τη δημιουργία ενέργειας.
Ο καθηγητής Richardson δήλωσε:"Τα ευρήματά μας παρέχουν μια νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα βακτήρια μπορούν να αναπνεύσουν τοξικά μέταλλα. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για βακτηριακές λοιμώξεις, καθώς και νέους τρόπους για τον καθαρισμό των μολυσμένων περιβαλλόντων".
Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Microbiology.
Το Shewanella Oneidensis είναι ένα Gram-αρνητικό βακτήριο που βρίσκεται σε διάφορα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων των εδαφών, των ιζημάτων και του νερού. Είναι γνωστό για την ικανότητά του να αναπνέει ένα ευρύ φάσμα μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του ουρανίου, του σιδήρου και του μαγγανίου.
Η ικανότητα του Shewanella Oneidensis να αναπνέει τοξικά μέταλλα είναι πολύ ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, καθώς θα μπορούσε να έχει σημαντικές συνέπειες για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για βακτηριακές λοιμώξεις και την αποκατάσταση μολυσμένων περιβαλλόντων.
Στην περίπτωση βακτηριακών λοιμώξεων, η ικανότητα του Shewanella oneidensis να αναπνέει τοξικά μέταλλα θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών που στοχεύουν αυτά τα βακτήρια. Στόχος που στοχεύει συγκεκριμένα τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην αναπνοή τοξικών μετάλλων, μπορεί να είναι δυνατή η θανάτωση ή η αναστολή της ανάπτυξης των βακτηρίων χωρίς να βλάψουν άλλα κύτταρα στο σώμα.
Στην περίπτωση μολυσμένων περιβαλλόντων, η ικανότητα του Shewanella oneidensis να αναπνέει τοξικά μέταλλα θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί για την ανάπτυξη νέων μεθόδων για τον καθαρισμό του μολυσμένου εδάφους και του νερού. Με την εισαγωγή του Shewanella Oneidensis σε μολυσμένα περιβάλλοντα, μπορεί να είναι δυνατή η απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από το περιβάλλον μετατρέποντάς τα σε λιγότερο επιβλαβές μορφή.
