Unikátní bacil
Cupriavidus metallidurans je bakterie žijící v půdě a má tvar jako běžnej bacil - tedy tyčinkovitý. Na první pohled se tak nezdá ničím zvláštní. Tedy dokud se nezačneme zajímat o její chutě a stravovací návyky.
Bakterie přežívá v půdách plných těžkých kovů, které jsou pro většinu organismů vysoce toxické. Už v roce 2009 vědci zjistili, že tato bakterie dokáže ukládat pevné zlato do svého okolí, ale tehdy ještě netušili, jakým způsobem to dělá.
Bakterii obklopují dvě membrány, mezi nimiž je prostor zvaný periplazma. K životním procesům potřebuje stopové množství mědi, která je ale ve větších dávkách toxická. Proto má bakterie speciální enzym CupA, který odčerpává přebytečnou měď z vnitřku buňky do periplazmatického prostoru, kde už neškodí.
Proč kadí zlato?
Problém pro bakterii však nastává, když bakterie narazí na ionty zlata – tedy molekuly zlata, které ztratily jeden nebo více elektronů a jsou tím pádem nestabilní. Tyto ionty snadno proniknou skrz obě membrány až do nitra buňky, kde mohou působit škody. Navíc blokují činnost enzymu CupA, čímž zhoršují i toxický účinek mědi, která se do buňky dostane.
Naštěstí má bakterie záložní plán: další enzym CopA. Ten odebírá elektrony z iontů mědi a zlata, čímž je přeměňuje na neutrální kovy, které se už nemohou tak snadno dostat do vnitřku buňky.
Jakmile je periplazmatický prostor naplněn inertním kovem, vnější membrána praskne a vypustí zlaté nugety.
K čemu je to dobré?
Výzkum má i praktické využití. Bakterie totiž dělá to, že z pevné formy zlata vytváří jeho ve vodě rozpustnou variantu a následně ji zpět vrátí do pevného stavu. Pokud bychom tento proces zvládli napodobit, dokázali bychom získávat zlato i z rud, které jsou poměrně chudé na jeho obsah. Navíc by celý proces byl mnohem šetrnější k přírodě. Dnes se totiž k získávání zlata používá vysoce toxická rtuť.