Архив рубрики ~Лента новостей~

Изучение транскриптома помогло выяснить, как экстремофильные археи помогают получать благородные металлы

Изучение транскриптома помогло выяснить, как экстремофильные археи помогают получать благородные металлы

Изучение транскриптома помогло выяснить, как экстремофильные археи помогают получать благородные металлы

© ФИЦ Биотехнологии РАН

Полиэкстремофильный микроорганизм Acidiplasma sp. YE-1 помогает перерабатывать рудный концентрат биологическим путем. Исследователи ФИЦ Биотехнологии РАН выяснили, какие гены «включаются» у него активнее всего в зависимости от присутствия разных сульфидных минералов в руде. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

В некоторых рудах содержание металла, который хотят добыть, достаточно низкое, а ценные компоненты порой сложно извлечь с помощью обычных металлургических технологий. На помощь горнодобывающим предприятиям приходят биотехнологии. Так, биогидрометаллургия использует микроорганизмы, которые помогают извлечь редкие и ценные металлы даже из бедных и упорных к переработке руд. Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали молекулярно-генетические механизмы одного из таких микроорганизмов, перерабатывающих пиритно-арсенопиритный концентрат для получения золота.

«Мы изучили, как работают гены штамма архей YE-1, относящегося к роду Acidiplasma. Эти микроорганизмы очень часто преобладают в биореакторах, где происходит окисление и переработка пиритно-арсенопиритного рудных концентратов, одного из важнейших источников золота. Во время роста он использует в качестве субстрата двухвалетное железо, элементарную серу, пирит и арсенопирит. За окисление разных минералов могут отвечать разные гены и механизмы регуляции их активности. Однако пока у нас мало сравнительных данных по экспрессии генов у ацидофильных микроорганизмов, которые растут на разных минералах, содержащих серу», — комментирует Александр Булаев, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН.

Род Acidiplasma относится к археям — одноклеточным, которые не имеют ядра, как и бактерии, но отличаются от них и строением, и положением на эволюционном древе. Многие из них могут похвастаться необычным метаболизмом и устойчивостью к суровым условиям среды. Представители Acidiplasma — не исключение: они не боятся высоких температур и кислой среды, что помогает им жить и размножаться в условиях биореактора.

Acidiplasma окисляют двухвалентное железо и соединения серы, получая трехвалентное железо (сильный окислитель) и серную кислоту. Затем эти продукты взаимодействуют с минералами, где содержатся сульфиды. В результате происходит выщелачивание по непрямому механизму. Но хотя этот механизм и считается главным, он не единственный: сульфидные минералы могут перерабатываться разными путями и требовать участия разных ферментов. Чтобы детально разобраться в этом процессе, ученые провели транскриптомный анализ у образцов штамма Acidiplasma YE-1, растущего на разных субстратах: в присутствии либо двухвалетного железа, либо элементарной серы, либо сульфидных минералов. Такой анализ показывает количество промежуточных копий (транскриптов), производящихся с разных генов для синтеза кодируемых ими белков. Благодаря этому можно узнать, какие из генов наиболее активны в зависимости от разных условий среды.

Микробиологи выяснили, что голубой медьсодержащий белок сульфоцианин участвует в окислении и серы, и железа. В присутствии пирита Acidiplasma производит меньше сульфоцианина, из-за чего окисление железа проходит медленно. При этом к окислению серы также подключаются оксигеназа/редуктаза серы и тиосульфат-хинон оксидоредуктаза.

«Несмотря на то, что геном Acidiplasma уже был прочитан, раньше мы не знали, какие гены и механизмы подключаются к окислению в разных условиях. Наши данные играют ключевую роль в понимании того, как ацидофильные микроорганизмы воздействуют на сульфидные минералы. Эти знания помогут более эффективно извлекать ценные металлы из руды», — заключил доктор биологических наук Андрей Марданов, заведующий лабораторией геномики микроорганизмов и метагеномики ФИЦ Биотехнологии РАН.

Источник: indicator.ru

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нейронку БЕЗ ЦЕНЗУРЫ выпустили в открытый доступ — Gemma 4… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нашли комбайн для скачивания видео и музыки практически отовсюду —… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Инструменты дня 🔍 Кьюи Перепроверяет ChatGPT, Claude и Gemini перед отправкой, потому… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Kimi K3 нашла уязвимость в Redis за 27 минут Исследователь… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Alibaba представила мощный движок синтеза речи Qwen-Audio-3.0-TTS Команда Qwen выпустила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Lightricks научила ИИ убирать лишних людей и машины с видео… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Copilot теперь живет в «Проводнике» Windows 11 Microsoft продолжает встраивать… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ GitHub Copilot теперь поддерживает модель Gemini 3.6 Flash GitHub начал… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Anthropic представила плагин Claude Security для поиска уязвимостей Anthropic выпустила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Cursor Router: снижение стоимости запросов к ИИ на 60% Команда… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Российский разработчик СУБД Postgres Pro может сократить до 30% сотрудников…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Veon досрочно выкупил облигации на $886 млн, одновременно разместив новый… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ 💢 Иван Паломарес Каррaскоса (Machine Learning Mastery) разбирает пять стратегий… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ✅ CEO Cloudflare Мэттью Принс на мероприятии Axios в Каннах… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нейронку БЕЗ ЦЕНЗУРЫ выпустили в открытый доступ — Gemma 4… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Нашли комбайн для скачивания видео и музыки практически отовсюду —… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Инструменты дня 🔍 Кьюи Перепроверяет ChatGPT, Claude и Gemini перед отправкой, потому… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Kimi K3 нашла уязвимость в Redis за 27 минут Исследователь… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Alibaba представила мощный движок синтеза речи Qwen-Audio-3.0-TTS Команда Qwen выпустила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Lightricks научила ИИ убирать лишних людей и машины с видео… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Copilot теперь живет в «Проводнике» Windows 11 Microsoft продолжает встраивать… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ GitHub Copilot теперь поддерживает модель Gemini 3.6 Flash GitHub начал… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Anthropic представила плагин Claude Security для поиска уязвимостей Anthropic выпустила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Cursor Router: снижение стоимости запросов к ИИ на 60% Команда… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Российский разработчик СУБД Postgres Pro может сократить до 30% сотрудников…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Veon досрочно выкупил облигации на $886 млн, одновременно разместив новый… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ 💢 Иван Паломарес Каррaскоса (Machine Learning Mastery) разбирает пять стратегий… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ✅ CEO Cloudflare Мэттью Принс на мероприятии Axios в Каннах…