Forskere afslører nøglen til, hvordan bakterier fjerner kviksølvforurening

I en banebrydende opdagelse har forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) identificeret nøglemekanismen, hvorved bakterier er i stand til at fjerne kviksølvforurening fra miljøet. Dette fund baner vejen for udvikling af mere effektive bioremedieringsstrategier til bekæmpelse af kviksølvforurening.

Kviksølv er et meget giftigt tungmetal, der udgør betydelige miljø- og sundhedsrisici. Det ophobes i fødekæden og kan skade hjernens udvikling hos børn. Bakterielle mekanismer til kviksølvafgiftning er blevet undersøgt i årevis, men indtil nu forblev det fulde billede uklart.

MIT-holdet fokuserede på en type bakterier kaldet Shewanella oneidensis, som er kendt for sin evne til at tolerere høje niveauer af kviksølv. Gennem en kombination af genetisk analyse og biokemiske eksperimenter afslørede forskerne de indviklede detaljer i afgiftningsprocessen.

Kernen i mekanismen er et specialiseret enzym kaldet kviksølvreduktase, som omdanner giftige kviksølvioner (Hg2+) til mindre skadeligt elementært kviksølv (Hg0). Denne enzymatiske reaktion aktiveres af tilstedeværelsen af ​​specifikke ligander (molekyler, der binder til metalioner), som letter bindingen af ​​kviksølv til enzymet.

Yderligere analyse afslørede, at denne afgiftningsvej er reguleret af en række gener, der reagerer på ændringer i kviksølvkoncentrationen i miljøet. Når de udsættes for høje niveauer af kviksølv, opregulerer bakterierne ekspressionen af ​​gener, der er involveret i produktionen af ​​kviksølvreduktase, og øger derved deres evne til at afgifte miljøet.

"Vores opdagelse giver tiltrængt indsigt i, hvordan bakterier håndterer kviksølvforurening," forklarer professor Julia Boville, seniorforfatter af undersøgelsen. "Med en dybere forståelse af afgiftningsmekanismerne kan vi nu designe mere effektive bioremedieringsstrategier og udnytte disse bakteriers kraft til at håndtere miljømæssig kviksølvforurening."

Holdet foreslår, at deres resultater har brede konsekvenser for udviklingen af ​​miljøvenlige afhjælpningsteknologier. De forestiller sig at bruge gensplejsede bakterier eller deres enzymer til at forbedre fjernelse af kviksølv fra forurenede steder, hvilket bidrager til en renere og sundere fremtid.

Yderligere forskning er nødvendig for at udforske de potentielle anvendelser af dette gennembrud i forskellige miljøer og optimering af mikrobiel-baserede afhjælpningsstrategier. Ikke desto mindre markerer MIT-holdets opdagelse et betydeligt fremskridt i vores kamp mod de negative virkninger af kviksølvforurening.