Οι ερευνητές αποκαλύπτουν το κλειδί για τον τρόπο με τον οποίο τα βακτηρίδια καθαρίζουν τη ρύπανση του υδραργύρου
Ο υδράργυρος είναι ένα εξαιρετικά τοξικό βαρέως μέταλλο που δημιουργεί σημαντικούς περιβαλλοντικούς κινδύνους και κινδύνους για την υγεία. Συσσωρεύεται στην τροφική αλυσίδα και μπορεί να βλάψει την ανάπτυξη του εγκεφάλου στα παιδιά. Οι βακτηριακοί μηχανισμοί για την αποτοξίνωση του υδραργύρου έχουν μελετηθεί εδώ και χρόνια, αλλά μέχρι τώρα η πλήρης εικόνα παρέμεινε ασαφής.
Η ομάδα MIT επικεντρώθηκε σε ένα είδος βακτηρίων που ονομάζεται Shewanella Oneidensis, το οποίο είναι γνωστό για την ικανότητά του να ανεχτεί υψηλά επίπεδα υδραργύρου. Μέσω ενός συνδυασμού γενετικής ανάλυσης και βιοχημικών πειραμάτων, οι ερευνητές αποκάλυψαν τις περίπλοκες λεπτομέρειες της διαδικασίας αποτοξίνωσης.
Στο επίκεντρο του μηχανισμού υπάρχει ένα εξειδικευμένο ένζυμο που ονομάζεται υδραυλική αναγωγάση, η οποία μετατρέπει τα τοξικά ιόντα υδραργύρου (HG2+) σε λιγότερο επιβλαβές στοιχειακό υδράργυρο (HG0). Αυτή η ενζυματική αντίδραση ενεργοποιείται από την παρουσία συγκεκριμένων προσδεμάτων (μόρια που δεσμεύονται σε ιόντα μετάλλων) που διευκολύνουν τη δέσμευση του υδραργύρου στο ένζυμο.
Περαιτέρω ανάλυση αποκάλυψε ότι αυτή η οδός αποτοξίνωσης ρυθμίζεται από μια σειρά γονιδίων που ανταποκρίνονται στις αλλαγές στη συγκέντρωση του υδραργύρου στο περιβάλλον. Όταν εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα υδραργύρου, τα βακτήρια ρυθμίζουν προς τα πάνω την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή της υδραργικής αναγωγάσης, ενισχύοντας έτσι την ικανότητά τους να αποτοξινώνουν το περιβάλλον.
"Η ανακάλυψή μας παρέχει τις απαραίτητες γνώσεις για το πώς τα βακτήρια αντιμετωπίζουν τη ρύπανση του υδραργύρου", εξηγεί ο καθηγητής Julia Boville, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. "Με μια βαθύτερη κατανόηση των μηχανισμών αποτοξίνωσης, μπορούμε τώρα να σχεδιάσουμε πιο αποτελεσματικές στρατηγικές βιοαποικίας και να αξιοποιήσουμε τη δύναμη αυτών των βακτηρίων για την αντιμετώπιση της περιβαλλοντικής μόλυνσης του υδραργύρου".
Η ομάδα προτείνει ότι τα ευρήματά τους έχουν ευρείες επιπτώσεις στην ανάπτυξη τεχνολογιών αποκατάστασης φιλικών προς το περιβάλλον. Οραματίζονται χρησιμοποιώντας γενετικά τροποποιημένα βακτηρίδια ή τα ένζυμα για να ενισχύσουν την απομάκρυνση του υδραργύρου από τους μολυσμένους χώρους, συμβάλλοντας σε ένα καθαρότερο και πιο υγιεινό μέλλον.
Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για τη διερεύνηση των πιθανών εφαρμογών αυτής της ανακάλυψης σε διάφορα περιβάλλοντα και τη βελτιστοποίηση των στρατηγικών αποκατάστασης που βασίζονται σε μικροβιακά. Παρ 'όλα αυτά, η ανακάλυψη της ομάδας MIT σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο στον αγώνα μας ενάντια στις δυσμενείς επιπτώσεις της ρύπανσης του υδραργύρου.
