一新型趨磁細(xì)菌能合成磁鐵礦和硫復(fù)鐵礦

 據(jù)美國科學(xué)促進(jìn)會12月27日報道，zui近，美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校（UNLV）和法國國家科研中心等機(jī)構(gòu)組成的一個研究小組，在美國死亡谷國家公園邊緣的“惡水盆地”發(fā)現(xiàn)了一種新型趨磁細(xì)菌，新細(xì)菌用硫酸鹽化合物呼吸，不僅能產(chǎn)生磁鐵礦物結(jié)晶，還能產(chǎn)生硫復(fù)鐵礦物結(jié)晶，在生物技術(shù)和納米技術(shù)方面具有重要應(yīng)用價值。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的《科學(xué)》雜志上。

　　惡水盆地位于美國加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州交界的死亡谷國家公園邊緣，研究人員每天采集此地的水樣，尋找具有不同磁性的微生物。他們把發(fā)現(xiàn)的新細(xì)菌稱為BW-1，在拍攝的視頻中，BW-1細(xì)菌正沿著磁場方向游動。趨磁細(xì)菌是一種單細(xì)胞微生物，幾乎所有水體中都有。由于這種細(xì)菌產(chǎn)生的磁鐵礦或硫復(fù)鐵礦形成了納米結(jié)晶，它們會朝向磁場并沿著磁場方向運(yùn)動，就像一個會游泳的微型指南針。這種磁性結(jié)晶讓細(xì)菌及其內(nèi)部結(jié)晶磁小體在藥物遞送及醫(yī)療成像方面具有重要價值。

　　經(jīng)過分離培養(yǎng)和DNA分析，研究人員發(fā)現(xiàn)BW-1細(xì)菌有兩套磁小體基因，這是和其他趨磁細(xì)菌不同的地方，其他趨磁細(xì)菌只有一套磁小體基因，只能產(chǎn)生一種礦物質(zhì)。內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校的丹尼斯?貝茲林斯基解釋說，這一發(fā)現(xiàn)表明，BW-1能產(chǎn)生磁鐵礦和硫復(fù)鐵礦可能是分別受這兩套基因控制，代表了一種新的、前所未知的硫酸鹽還原菌群，它們用硫酸鹽化合物來“呼吸”，而絕大多數(shù)的有機(jī)生物都是用氧氣來呼吸。這對于大量生產(chǎn)兩種礦物中的任一種非常重要。

　　“硫復(fù)鐵礦是一種硫化鐵，由于它在物理性質(zhì)和磁性方面和氧化鐵形成的磁鐵礦略有不同，因而在某些應(yīng)用上優(yōu)于磁鐵礦。”貝茲林斯基說，目前實(shí)驗室只能培養(yǎng)出多種產(chǎn)生磁鐵礦結(jié)晶的細(xì)菌，而這是發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生硫復(fù)鐵礦的菌種。“此前，科學(xué)家從未分離出能產(chǎn)生硫復(fù)鐵礦的細(xì)菌，也沒有對它們的結(jié)晶進(jìn)行過生物醫(yī)學(xué)及其他方面的應(yīng)用測試。”

　　美國國家科學(xué)基金會地球科學(xué)分部項目主管恩瑞奇塔?巴瑞亞表示，該發(fā)現(xiàn)的重要意義在于這種細(xì)菌含有特殊的基因，能合成磁鐵礦和硫復(fù)鐵礦，且它們磁小體的成分會隨著環(huán)境中化學(xué)成分的變化而不同。  

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