Да се поучим от бактериите

Замърсяването на околната среда с живак е наистина сериозен проблем за околната среда и изглежда, че за да го преборим трябва да се учим от бактерите

Човешката дейност води до увеличена акумулация на токсични химикали, особено във водните басейни, където рибата и ракообразните се оказват като гъби, попиващи тежките метали.
Първоначалните вещества се преобразуват и се получават устойчиви и още по-токсични съединения. Учените от години опитват да намерят подходящи начини да намалят опасностите от превръщането на живака в най-опасната му форма – органичният метилживак. Той се съдържа предимно в антисептиците, фунгицидите, перилните препарати и консервантите за дървесина. Mетилживакът е най-разрушителният за централната нервна система от всички видове живак.
Откритие на учени от Университета на Тенеси, Ноксвил, и Националната лаборатория Оук Ридж, хвърля нова светлина върху един от най-добрите бойци в природата срещу живака – бактериите.

„Замърсяването с живак е значителен проблем за околната среда“, казва Джеръми Смит, водещ автор на новото изследване. „То е особено опасно за организми в или близо до върха на хранителната верига, като риби, миди, а в крайна сметка и за хората. Но някои бактерии, изглежда знаят как да преборят и най-тежките форми на живака. Да разгадаем механизма на това как го правят, е ценна информация.“

Учените знаят, че специфичен ензим, известен като Merb, дава способността на бактериите да превръщат метилживака в по-слабо токсична форма, която представлява значително по-малък риск за околната среда и здравето. Способност, която им позволява да оцелеят в богати на живак среди. Разгадаването на това как работи този ензим, потенциално може да бъде крачка към откриването на ефикасен начин за борба с метилживака.
Изследването определя механизма как ензимът Merb преобразува опасните молекули на метилживака на най-подробното ниво.

Учените използват компютри с висока ефективност, за да определят как триизмерната структура на ензима използва няколко поредни удара, за да разруши ключовата връзка в метилживака – тази между живака и въглеродните атоми. След като тази връзка е прекъсната, полученото вещество е на път да стане значително по-малко вредно за околната среда.
Чрез познаването на точното разположение на атомите в метилживака и ензима Merb, изследователите установяват как ензимът създава електрическо поле, което обърква електроните в метилживака и подготвя токсина за деконструкцията.
Изследването е подвиг, който би бил невъзможен за изпълнение само преди една година. Чрез използването на все по-мощни инструменти, учените са в състояние да видят много по-ясно целия пъзел от химични реакции и взаимодействия.
Учените са оптимисти и смятат, че тези резултати могат да доведат до продуктивен начин за справяне с живака в околната среда. Следващото предизвикателство ще бъде намирането на начин да се приложи механизмът на разбиване на метилживака в екосистемите като цяло.