Znajdź zawartość

Poszukiwanie złóż metali czy minerałów często bywa czasochłonnym i kosztownym zadaniem. Odkrywanie złota stanie się jednak łatwiejsze dzięki zmodyfikowanym genetycznie bakteriom Cupriavidus metallidurans, dla których pierwiastek ten jest szkodliwy, dlatego wydzielają go w czystej metalicznej postaci (Proceedings of the National Academy of Sciences). Frank Reith z Uniwersytetu w Adelajdzie zauważył, że złoto w formie rozpuszczonej (kationów) jest dla C. metallidurans toksyczne. Kiedy zostanie pobrane ze środowiska, tworzy związki zawierające siarkę, które blokują działanie enzymów bakteryjnych. W takiej sytuacji mikroorganizm jest zmuszony do uruchomienia genów odtruwających. Odpowiadają one za wytworzenie enzymów przekształcających złoto rozpuszczone w nieszkodliwe cząsteczki metalicznego złota. Australijczyk i jego amerykański współpracownik Gregor Grass z University of Nebraska uzyskali zmodyfikowaną genetycznie wersję C. metallidurans. Kiedy mikroby te wchodzą w kontakt ze złotem, emitują błyski światła, które można wykryć za pomocą przenośnego fotometru – tłumaczy Grass. By sprawdzić, czy w danym rejonie występuje złoto, wystarczy po prostu pobrać próbkę gleby i zmieszać ją z bakteriami.

Anion ponadtlenkowy (O2-) jest wolnym rodnikiem i stanowi pierwszy produkt pośredni w łańcuchu redukcji tlenu cząsteczkowego. Wydaje się też, że mimo swojej toksyczności odgrywa podstawową rolę w migracji ptaków. To dzięki niemu nasi skrzydlaci przyjaciele "widzą" pole magnetyczne Ziemi (Biophysical Journal). Opisywane odkrycie jest dziełem przypadku. Ilia Solov, współpracownik głównego badacza Klausa Schultena z University of Illinois w Urbana-Champaign, nie wiedział, że anion ponadtlenkowy jest toksyczny. Stwierdził za to, że to idealny partner reakcji, która miałaby zachodzić z kryptochromem w ptasim oku. Kryptochromy są receptorami światła niebieskiego i występują u roślin oraz zwierząt. Przed 9 laty Schulten jako pierwszy postulował, że białka te stanowią sedno ptasiego zmysłu geomagnetycznego i potwierdził to później eksperymentalnie. Jego przypuszczenia były logiczną konsekwencją odkrycia, że pole magnetyczne może oddziaływać na reakcje chemiczne, jeśli przebiegają na tyle szybko, by podlegać czystej mechanice kwantowej. Przed naszym studium myślano, że to niemożliwe, ponieważ pole magnetyczne wpływa na cząsteczki zbyt słabo. Jak tłumaczy Schulten, takie reakcje chemiczne angażują transfer elektronów, co skutkuje swobodną zmianą spinów, działających jak osiowe kompasy. Kiedy pole magnetyczne się zmienia, np. podczas manewrów wykonywanych przez ptaka, zmienia się też biokompas w oku i dzięki temu zwierzę widzi, jak obrany przez niego kierunek ma się do północy lub południa. Inni badacze zauważyli, że kryptochrom, działając za pośrednictwem własnego spinu, wyszukuje reagenty o tzw. spinie zerowym. Sugerowali, że warunki spełnia tlen cząsteczkowy. My twierdzimy, że nie chodzi o łagodny tlen, którym wszyscy oddychamy, lecz o jego bliskiego kuzyna o ujemnym ładunku elektrycznym. Początkowo Schulten zlekceważył propozycje Solova, potem jednak zmienił zdanie. Zdałem sobie sprawę, że toksyczność jest tu tak naprawdę kluczowa. Organizm dysponuje wieloma mechanizmami zmniejszającymi ilość anionu ponadtlenkowego, zabezpieczając się w ten sposób przed uszkodzeniami komórkowymi. Daje to pewne korzyści, jako że jon musi występować w niewielkich, ale nie zbyt małych, stężeniach, by biokompas działał prawidłowo. W oczach ludzi również występuje kryptochrom, ale my nie widzimy pola elektromagnetycznego Ziemi. Ponieważ O2- przyspiesza procesy starzenia, nasza ewolucja przedłożyła długowieczność nad zdolności orientacyjne.

Zespół naukowców z Leicester School of Pharmacy odkrył, że związek ekstrahowany ze skórki mandarynek zabija pewne typy komórek nowotworowych. Mechanizm działania jest prosty. Okazało się bowiem, że Salvestrol Q40 przekształca się w ich wnętrzu w toksyczną substancję. Salvestrol Q40 jest rodzajem fitoaleksyny, czyli substancji używanej przez rośliny do odstraszania szkodników, np. owadów i grzybów. Enzym P450 CYP1B1, znajdowany w wyższych stężeniach właśnie w komórkach rakowych, przekształca Salvestrol w związek 20-krotnie bardziej toksyczny dla nich niż dla zdrowych komórek. Naturalne antidotum na raka można znaleźć nie tylko w mandarynkach, ale także w innych owocach i warzywach, zwłaszcza w tych z rodziny krzyżowych (np. w brokułach i brukselce). Z oczywistych względów uprawy wytwarzają więcej Salvestrolu Q40, gdy rośliny zostaną zaatakowane przez szkodniki. Ze zdrowotnego punktu widzenia, oczywiście ludzkiego, byłoby więc lepiej, gdyby rolnicy zrezygnowali ze stosowana pesty- czy fungicydów... W skórce mandarynek występują wyższe stężenia Salvestrolu Q40 niż w miąższu owoców. Badacze sugerują, że współczesna moda na obieranie wszystkiego ze skórki mogła doprowadzić do wzrostu częstości występowania niektórych nowotworów. Dr Hoon Tan założył ze współpracownikami firmę, by prowadzić dalsze badania nad naturalnymi metodami leczenia nowotworów.