Bakar همکار Q&A: می تواند میکروب معدن فلزات?

آنها میکروسکوپی معدن. برخی از گونه های آبزی باکتری کشی در محلول آهن از خود آبکی محیط زیست و ذخیره آن در تخصصی محفظه به نام magnetosomes. آنها با استفاده از خواص مغناطیسی آن به حرکت مرتب کردن بر اساس مانند باستان دریانوردان با استفاده از یک lodestone به نگه داشتن خود را در بلبرینگ است.

از رشد باکتری در نزدیکی پایین از بدن از آب که در آن سطح اکسیژن تمایل به پایین ترین. آنها مهاجرت پایین به پایین اکسیژن مناطق با استفاده از ذخیره کردن آهن مانند قطار چرخ سفر به همراه آهنگ از میدان مغناطیسی زمین است.

آرش Komeili, استاد گیاهی و میکروبی زیست شناسی و یکی از این سال Bakar همراهان با هدف درک آنچه در کنترل و حفظ میکروب' رمان صفات. اما کشف اخیر نیز ممکن است منجر به راه های جدید برای استخراج فلزات برای ارزش تجاری و یا پاکسازی محیط زیست. به گفته وی تحقیقات خود را و کشف است که او را در یک مسیر جدید است.

Q. آیا دانشمندان شناخته شده در مورد این آهن-معدن باکتری ها ؟

A. آنها کشف شد در اواسط دهه 1960 و پس از آن اساسا کشف حدود ده سال بعد. اما چگونه این باکتری ها در واقع انجام این فرایند شده است به خوبی مورد مطالعه قرار گرفت. بیش از 25 سال گذشته محققان مشخص شد که 20 تا 30 ژن های درگیر در حمل و نقل از آهن و تبدیل آن به مگنتیت و ذخیره سازی در درون magnetosomes' غشاء.

Q. چگونه مگنتیت واقع در شرق این باکتری ها ؟

A. هر magnetosome ایجاد به عنوان بسیاری از 20 مگنتیت کریستال است که به صورت زنجیره ای و این عمل مانند یک سوزن قطب نما به جهت باکتری ها در زمینه های وابسته به جاذبه زمین.

Q. این به نظر می رسد مانند یک صفت باطنی. چقدر گسترده است ؟

A. آن نامشخص است. شاید حدود 30 گونه شناسایی شده اند که شامل magnetosomes. به تازگی متوجه شدیم که وجود دارد این است که نوع دوم حاوی آهن محفظه در برخی از این باکتری است. در ابتدا ما فکر کردیم آنها ساده تر پیش سازهای به magnetosomes انجام فقط اولین گام از این فرآیند است.

پس از آن آمد تعجب بزرگ. دوم این نوع محفظه حاوی آهن, اما آن را تبدیل به مگنتیت. آن را نمی مغناطیسی در همه. آهن است و هیچ ربطی به ناوبری. ذخیره سازی است که احتمالا اقتباس برای جلوگیری از آهن گرسنگی. و آهن است و حمل و نقل و ذخیره شده در راه های مختلف زیادی در این محفظه.

Q. آن را برای تلفن های موبایل نوع مانند ذخیره سازی چربی برای لاغر زمستان. چگونه شما کشف این ؟

A. Meghan بایرن سابق postdoc در آزمایشگاه تزریق محلول آهن به باکتری ها که شامل magnetosomes و سپس ردیابی که در آن آهن به پایان رسید. ما به طور طبیعی انتظار می رود این امر می تواند ذخیره شده در magnetosome. اما ما آن را در این مجزا انواع محفظه است که ما تماس بگیرید ferrosomes.

سپس Carly اعطای یک زمان postdoc مشخص است که تنها سه تا شش ژن های درگیر در آهن حمل و نقل و ذخیره سازی در ferrosomes ساخت آنها بسیار ساده تر از سیستم magnetosomes.

س: از کجا آیا شما فکر می کنم این کشف ممکن است منجر شود ؟

A. ما می خواهیم برای به دست آوردن درک بهتر از این فرایند است. این Bakar همراهان بودجه پشتیبانی خواهد کرد تحقیقات بیشتر در پروتئین حمل و نقل است که کشتی های فلزی به ferrosomes. پس از تنها چند ژن های درگیر, از آن خواهد شد بسیار ساده تر برای دستکاری ژن به کسی را دست انداختن از هم جدا ferrosome حمل و نقل و ذخیره سازی.

Q. چگونه می تواند این درک کاملتری اعمال می شود?

A. ما باید قادر به بهینه سازی ferrosome اندازه و عدد در سلول و تغییر باکتری به طوری که ferrosomes در حال حاضر در تمام زمانی که magnetosomes در حال ساخته شده. تغییر نوع ژن برای ferrosome فلزی حمل و نقل و زمانی که آنها بیان شده باید به ما اجازه می دهد به تمرکز جدید فلزات بهره مانند طلا و مس و منگنز.

استخراج فلزات در مهندسی ferrosomes خواهد بود در حال حاضر در همان سلول به عنوان ذرات مغناطیسی از magnetosomes و چون magnetosomes مغناطیسی انباشته فلزات می تواند پس از آن می توان استخراج آهن ربا.

ژنتیکی کنترل می تواند به صورت یک نوع "وصل و بازی" روش های استخراج فلزات خاص. توانایی تمرکز فلزات مختلف می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای دسترسی به عناصر ارزشمند و یا برای پاک کردن فلزات سمی از آب آلوده. این کار نیاز به تحقیقات بیشتر در آزمایشگاه, اما باید آن را شدنی است.

این Bakar همراهان برنامه پشتیبانی از تحقیقات نوآورانه در اوایل زندگی حرفه ای دانشکده در دانشگاه برکلی با تمرکز ویژه بر روی پروژه های که نگه تجاری وعده. برای اطلاعات بیشتر, ببینید http://bakarfellows.berkeley.edu.