Altas concentrações de metais pesados, como cobre e ouro, são tóxicos para a maioria das criaturas vivas. Este não é o caso da bactéria C. metallidurans, que encontrou uma maneira de extrair oligoelementos valiosos de um composto de metais pesados ​​sem se envenenar. Um efeito colateral interessante:a formação de minúsculas pepitas de ouro. Uma equipe de pesquisadores da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), a Universidade Técnica de Munique (TUM) e a Universidade de Adelaide, na Austrália, descobriram os processos moleculares que ocorrem dentro da bactéria. O grupo apresentou suas descobertas na renomada revista. Metalômica , publicado pela Royal Society of Chemistry.

A bactéria em forma de bastonete C. metallidurans vive principalmente em solos enriquecidos com metais pesados. Com o tempo, alguns, os minerais se decompõem no solo e liberam metais pesados ​​tóxicos e hidrogênio no meio ambiente. "Além dos metais pesados ​​tóxicos, as condições de vida nesses solos não são ruins. Há hidrogênio suficiente para conservar energia e quase nenhuma competição. Se um organismo optar por sobreviver aqui, tem que encontrar uma maneira de se proteger dessas substâncias tóxicas, "explica o professor Dietrich H. Nies, um microbiologista da MLU. Junto com seu homólogo australiano, Professor Frank Reith da Universidade de Adelaide, ele conseguiu provar em 2009 que C. metallidurans é capaz de depositar ouro biologicamente. Por que isso acontece e os processos exatos que ocorrem permanecem desconhecidos. Agora, os pesquisadores finalmente conseguiram resolver o mistério.

O ouro entra nas bactérias da mesma forma que o cobre. O cobre é um oligoelemento vital para C. metallidurans, porém é tóxico em grandes quantidades. Quando as partículas de cobre e ouro entram em contato com as bactérias, uma série de processos químicos ocorrem:cobre, que geralmente ocorre de uma forma difícil de assumir, é convertido em uma forma que é consideravelmente mais fácil para a bactéria importar e, portanto, pode atingir o interior da célula. O mesmo também acontece com os compostos de ouro.

Quando muito cobre se acumula dentro da bactéria, normalmente é bombeado para fora pela enzima CupA. "Contudo, quando compostos de ouro também estão presentes, a enzima é suprimida e os compostos tóxicos de cobre e ouro permanecem dentro da célula. Cobre e ouro combinados são realmente mais tóxicos do que quando aparecem por conta própria, "diz Dietrich H. Nies. Para resolver este problema, a bactéria ativa outra enzima - CopA. Esta enzima transforma os compostos de cobre e ouro em suas formas originalmente difíceis de absorver. “Isso garante que menos compostos de cobre e ouro entrem no interior da célula. A bactéria é menos envenenada e a enzima que bombeia o cobre pode se livrar do cobre em excesso desimpedida. Outra consequência:os compostos de ouro de difícil absorção se transformam no exterior área da célula em pepitas de ouro inofensivas com apenas alguns nanômetros de tamanho, "diz Nies.

Na natureza, C. metallidurans desempenha um papel fundamental na formação do chamado ouro secundário, que surge após a divisão do primário, geologicamente criado, minérios de ouro antigos. Ele transforma as partículas tóxicas de ouro formadas pelo processo de intemperismo em partículas de ouro inofensivas, produzindo pepitas de ouro.

O estudo conduzido pela equipe de pesquisa alemã-australiana fornece informações importantes sobre a segunda metade do ciclo biogeoquímico do ouro. Aqui, ouro primário é transformado por outras bactérias em móvel, compostos tóxicos de ouro, que é transformado de volta em ouro metálico secundário na segunda metade do ciclo. Uma vez que todo o ciclo é compreendido, o ouro também pode ser produzido a partir de minérios contendo apenas uma pequena porcentagem de ouro, sem a necessidade de títulos de mercúrio tóxico, como acontecia anteriormente.