Bakterium an Produktion von metallischem Gold beteiligt

9. Oktober 2009, 19:30
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Das Wachstum von Goldnuggets kann das Ergebnis eines aktiven biochemischen Prozesses sein

Adelaide/Halle - Ein Bakterium ist verantwortlich dafür, dass toxische Goldverbindungen zu elementaren Goldpartikeln umgewandelt werden, berichtet ein internationales Forscherteam in der Zeitschrift "Proceedings of the National Academy of Science". Die Wissenschaftler konnten das Bakterium "Cupriavidus metallidurans" als Katalysator für die Biomineralisation von Gold bestimmen.

"Es kreiert einen Nukleus für die Bildung von metallischem Gold und entgiftet Goldionen, wodurch Goldkörnchen wachsen können", erklärt der Mikrobiologe Dietrich Nies von der Universität Halle-Wittenberg. Nies beteiligte sich mit seinem Team an der Forschung durch die Identifikation von Genen des Bakteriums, die für die Goldentgiftung verantwortlich sind.

Untersuchung

Schon früher hatte man festgestellt, dass auf Goldoberflächen Mikrobien in einem Biofilm wachsen, ohne dass deren Rolle untersucht wurde. Nun beobachteten die Forscher unter der Leitung von Frank Reith von der Universität Adelaide im Labor, was C. metallidurans in einer Goldlösung bewirkte. Goldkomplexe sind giftig und lösen in C. metallidurans unter anderem oxidativen Stress aus.

Das Bakterium beantwortet diese Bedrohung durch das Anschalten von Metallresistenz-Systemen, welche Gold-Ionen binden und zu metallischem Gold reduzieren. Sichtbar wurden diese Prozesse, indem man zur Analyse erstmals die Synchrotronstrahlung, die Photonen-Lichtquelle sowie molekulare mikrobielle Techniken miteinander kombinierte.

Anwendungsmöglichkeiten

"Es scheint, als ob dieses Bakterium notwendig ist, damit Gold entstehen kann", so Nies. Die auf diese Weise beobachtete Reduktion von Ionen zu metallenen Verbindungen sei auch bei Silber und Kupfer denkbar. "Vielleicht ist es möglich, eines Tages die Goldentstehung zu beschleunigen, indem man das Bakterium an Standorten mit dünnen Goldsüppchen einsetzt." Eine andere Möglichkeit der praktischen Anwendung des Gold-spezifischen Genregulators könne die Entwicklung von Biosensoren sein, die Mineralforschern bei der Suche nach natürlichen Goldvorkommen unterstützen. Studienleiter Reith vertröstet diesbezüglich jedoch auf die Zukunft. "Um das zu erreichen, müssen die beteiligten Genome und Proteine des Genregulators noch genauer beschrieben werden." (pte/red)


Abstract
Proceedings of the National Academy of Science: Mechanisms of gold biomineralization in the bacterium Cupriavidus metallidurans

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