المضى فى بكتيريا معدلة
المضى فى بكتيريا معدلة | |
---|---|
التصنيف الفهمي | |
مملكة: | جراثيم |
Phylum: | جراثيم أولية Proteobacteria |
Class: | جراثيم أولية بائية Beta Proteobacteria |
Order: | Burkholderiales |
Family: | Burkholderiaceae |
Genus: | 'Cupriavidus' |
Binomial name | |
Cupriavidus metallidurans گوريس ورفاقه 2001؛ ڤان دام وكوناين 2004 |
Cupriavidus metallidurans strain CH34, (تغيرت تسميتها من رالستونيا متاليدورانس Ralstonia metallidurans and previously known as Ralstonia eutropha and Alcaligenes eutrophus) هي عصوية غير معضلة لبثور، تأقلمت للبقاء تحت ضغوط عدة فلزات ثقيلة. ولذلك ، فهوموضوع مثالي كى ندرس علاقة المعادن الثقيلة بإضطراب العمليات الخلوية. هذه البكتيريا تظهر مزيجا فريدا من مزايا في هذا النموذج لبس لها وجود في الانواع الاخرى من البكتيريا.
فى حين حتى مصطلح " المنقب عن المضى "لا يزال يثير صورة الرجل ساكن الحدود" الذى يضرب الصخور , ولكن التقدم في فهم الحياة ,قد خلق الآن منقبا من نوع آخر يشبه كثيرا إى.كولاى أكثر من a grizzled Forty-Niner عن طريق تعديل بكتيريا , تجد مضىا ساما ,وفرانك ريث ، وهوعالم جيولوجي في جامعة أديلايد ، أستراليا ، أنشأ جرثومة لها عين ترقب المضى التي من شأنها حتى تجعل Deadwood's جورج هيرست يتوارى خجلا .
ريث ، وشريكه جريجور جراس من جامعة نبراسكا ، اكتشفا حتى البكتيريا Cupriavidus metallidurans تنتج إنزيمات خاصة مهمتها تحويل المضى في البيئة المحيطة من نموذج سام في الخلية البكتيرية إلى مجموعة متنوعة من نوعية معدنية غير ضارة. عن طريق وضع الجينات التي تسبب هذه البكتيريا لتتوهج بالقرب من الجينات للإنزيم المزيل للسمية detoxifying enzyme ، وقد قام ريث وجراس بإيجاد نوعا من البكتيريا المحورة التي تبعث ضوء عندما تجد المضى.
ويمكن للمنقب حتى يضع بذورا مع البكتيريا المعدلة، ويعمل في غربال ذا مصفاة وwashpan مزودة بمقياس ضوئى. إذاأضاء المقياس بالكشف عن أى توهج من البكتيريا ، إذن هناك المضى في التلال . ولنتحرك إلى أعلى ميداس هى نسخة معدلة وراثيا من نوع من البكتيريا التي تستخرج المضى من بيئتها يمكن حتى تشير إلى وجود هذا المعدن الثمين. يمكن حتى تكون النتيجة بمثابة هدية للمنقبين.
ومن المعروف حتى هناك بعض البكتيريا تترافق مع بعض الترسبات المضىية ، لكنه لم يكن واضحا ما إذا كانت تلعب دورا في انتاجه -- وإذا كان الأمر كذلك ، فما هي وما كنهها؟
الآن وقد عثر فرانك ريث من جامعة أديلايد جنوب أستراليا ، حتى المضى الذائب يعد ضارا لهذه البكتيريا ميتاليديورانس كيوبرياڤيدس metallidurans Cupriavidus ، لأنهقد يكون مركبا ساما يحتوى على الكبريت عندما يتم امتصاصه من البيئة. هذا المركب يبطل وظيفة إنزيم بكتيرى مما يدفع الميكروب أوالجرثومة المصابة لتفعيل كتلة من جينات "gold detox" التي تنتج انزيمات قادرة على تحويل مركبات المضى القابل للذوبان إلى جزيئات غير ضارة من المضى المعدني.
المنقب عن المضى اليدوى
ويقول المؤلف المشارك جريجور جراس من جامعة نبراسكا.إن فهم كيفية قيام الميكروبات بذلك سيفتح طريقا جديدا للتنقيب على مصراعيه، وقد وضع ريث وجراس نسخة معدلة وراثيا من البكتيريا metallidurans التى تصدر استجابة مرئية عندما يتم تشغيل جينات التخلص من المضى detox genes .
ويقول جراس عندما تتلامس الميكروبات مع المضى ، فإنها تصدر ضوءا لذلك ، يمكن اكتشافه باستخدام مضواء محمولا باليد ، ويتوخى حتى المنقبون سيكونون قادرين على اكتشاف ما إذا كان المضى موجودا ببساطة عن طريق أخذ عينة من التربة وإضافة بكتيريا معدلة لذلك.
"وكانت هناك تقارير تفيد بأن البكتيريا سيمكنها حتى تعزز إنتاج المضى لبعض الوقت" ، كما يقول جون شتولتس ، عالم الاحياءالبيئيةالدقيقة في كلية باير للعلوم البيئيةالطبيعية في جامعة دوكين في بيتسبرغ بولاية بنسلفانيا. واضاف "ولكن هذه هي المرة الأولى في الواقع التي أمكن للفهماء حتى يحددوا كيف من الممكن أن تعمل ذلك."
الهامش
- ^ Vandamme, P.; T. Coeyne (June 18, 2004). "Taxonomy of the genus Cupriavidus: a tale of lost and found". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 54 (Pt 6): 2285–2289. doi:. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15545472. . PMID 15545472
- ^ Goris, J., et al. (2001). "Classification of metal-resistant bacteria from industrial biotopes as Ralstonia campinensis sp. nov., Ralstonia metallidurans sp. nov. and Ralstonia basilensis Steinle et al. 1998 emend.". Int J Syst Evol Microbiol 51 (Pt 5): 1773–1782. PMID 11594608.
- ^ Nies, DH (1999). "Microbial heavy metal resistance.". Appl Microbiol Biotechnol 51 (6): 730–750. PMID 10422221.
- ^ Nies, DH (2000). "Heavy metal resistant bacteria as extremophiles: molecular physiology and biotechnological use of Ralstonia spec. CH34". Extremophiles 4 (2): 77–82. PMID 10805561.
وصلات خارجية
Journal reference: Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.0904583106.
- http://www.popsci.com/scitech/article/2009-10/genetically-engineered-bacteria-mine-gold
- http://www.newscientist.com/article/dn17915
- Article at Live Science