放射性元素在某些细菌可以替代至关重要的稀土金属

作为一个有用的材料在各种关键技术、镧系元素是重要的细菌,使用稀土金属的新陈代谢。然而,事实证明,它们不像以前认为不可替代的,作为一个国际和跨学科的团队由LMU Lena Daumann从化学系教授已经证明:某些细菌可以使用放射性元素镅和锔相反的镧系元素,甚至有时更喜欢他们。

细菌利用镧系元素在环境中普遍存在。他们属于所谓methylotrophs,可以使用甲醇或甲烷碳和能源。要做到这一点,他们把镧系元素并将它们合并到一个重要的代谢酶,lanthanide-dependent甲醇脱氢酶。的元素镅和锔,成员放射性锕系元素,非常类似于镧系元素时关键化学性质如大小和电荷。“所以我们问自己是否细菌可以使用锕系元素,而不是他们的基本的镧系元素,“Daumann说。

镅和锔细菌生长

现在,研究人员已经证明,这是如此。他们进行了体内的研究两个methylotrophic菌株与亥姆霍兹中心合作Dresden-Rossendorf (HZDR)。“我们喂微生物各种元素,表明他们将镅和锔和成长与这些元素一样,“Daumann解释道。重要的是锕系元素氧化态相同,相似规模的镧系元素通常使用,使他们适应甲醇脱氢酶的活性中心。额外的体外研究孤立甲醇脱氢酶也证明酶与锕系元素和表现出类似的活动。

“我们可以因此首次表明有机体可以使用这些放射性元素对生命过程,“强调Daumann。当细菌提供了各种各样的镧系和锕系元素的混合物,他们甚至首选镅和锔提前一些镧系元素。细菌的能力将放射性锕系元素也是有趣的关于潜在应用:“Methylotrophic细菌可能被用于生物修复或镧系和锕系元素的分离和回收。这样很难分开混合物通常是发现在乏燃料,“Daumann说。

参考:歌手H, Steudtner R,克莱恩,等。小锕系元素可以替代细菌生活中必要的镧系元素。和化学Int艾德。n / a (n / a): e202303669。doi:10.1002 / anie.202303669

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