Zmutowane bakterie nowym sposobem na zanieczyszczenia
Toksyczne metale i radionuklidy to trudne do usunięcia źródło zanieczyszczeń, charakteryzujące się długofalowym negatywnym wpływem na łańcuchy żywnościowe. Na szczęście można je uczynić nierozpuszczalnymi, i tym samym nieruchomymi, przy pomocy bakterii. Jest to doskonała metoda pozwalająca zmniejszyć toksyczność tych odpadów dla organizmów żywych. Z punktu widzenia biochemii, metale i radionuklidy są redukowane przez mikroorganizmy i przybierają nierozpuszczalne i nieruchome formy. Idealnymi kandydatami do technologii usuwania odpadów są szczególnie bakterie wykorzystujące do redukcji siarkę lub żelazo, ponieważ ich transport elektronów odbywa się na osłonie lub zewnętrznej powłoce. Jednym ograniczeniem jest to, że wszelkie azotany lub tlen, zwykle obecne na składowiskach odpadów, hamują bioremediację. Uczestnikom finansowanego ze środków UE projektu "Bioremediacja metali toksycznych i radionuklidów przy użyciu naturalnie otrzymanych bakterii zdolnych do wewnątrzkomórkowej redukcji bez stresu oksydacyjnego" (Bacterometrics) udało się dokonać przełomu w badaniach nad tą technologią i stworzyć alternatywne rozwiązanie. Jednym ze sposobów na obejście tego problemu jest "bezpieczna" ścieżka bakteryjna, zapobiegająca wytwarzaniu reaktywnych gatunków tlenowych, które dosłownie zatruwają komórki. Nietoksyczne białka z często występującej rodziny enzymów ChrR przeprowadzają procesy transferu elektronów, które znacząco zmniejszają stres oksydacyjny i prowadzą do separowania zredukowanych związków. Uczestnicy projektu Bacterometrics wykorzystali najnowocześniejszą spektroskopię, elektrochemiczne miareczkowanie i chromatografię SEC do przeprowadzenia analizy struktura-funkcja form dziko żyjących i zmutowanych enzymu ChrR z Escherichia coli. Naukowcy odkryli, że niektóre mutacje modyfikują powinowactwo i potencjalne miejsca dokowania chromianów, a inne bezpośrednio wpływają na mechanizmy transferu elektronów. Materiału do technologii dostarczyła ewolucja. Projekt Bacterometrics przyniósł nowe informacje na temat tworzenia nowych procesów bioremediacji dla radionuklidów i metali.
