Altas concentraciones de metales pesados, como el cobre y el oro, son tóxicos para la mayoría de los seres vivos. Este no es el caso de la bacteria C. metallidurans, que ha encontrado una manera de extraer oligoelementos valiosos de un compuesto de metales pesados ​​sin envenenarse. Un efecto secundario interesante:la formación de pequeñas pepitas de oro. Un equipo de investigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU), la Universidad Técnica de Munich (TUM) y la Universidad de Adelaide en Australia han descubierto los procesos moleculares que tienen lugar dentro de las bacterias. El grupo presentó sus hallazgos en la reconocida revista Metalómica , publicado por la Royal Society of Chemistry.

La bacteria C. metallidurans, con forma de bastón, vive principalmente en suelos enriquecidos con metales pesados. Con el tiempo algunos los minerales se descomponen en el suelo y liberan metales pesados ​​tóxicos e hidrógeno al medio ambiente. "Aparte de los metales pesados ​​tóxicos, Las condiciones de vida en estos suelos no son malas. Hay suficiente hidrógeno para conservar energía y casi no hay competencia. Si un organismo elige sobrevivir aquí, tiene que encontrar una manera de protegerse de estas sustancias tóxicas, "explica el profesor Dietrich H. Nies, un microbiólogo en MLU. Junto con su homólogo australiano, Profesor Frank Reith de la Universidad de Adelaide, pudo demostrar en 2009 que C. metallidurans es capaz de depositar oro biológicamente. Se desconoce por qué hace esto y los procesos exactos que tienen lugar. Ahora, los investigadores finalmente han podido resolver el misterio.

El oro ingresa a las bacterias de la misma manera que el cobre. El cobre es un oligoelemento vital para C. metallidurans, sin embargo, es tóxico en grandes cantidades. Cuando las partículas de cobre y oro entran en contacto con las bacterias, se producen una serie de procesos químicos:Cobre, que suele presentarse en una forma difícil de asimilar, se convierte en una forma que es considerablemente más fácil de importar para la bacteria y, por lo tanto, puede llegar al interior de la célula. Lo mismo ocurre con los compuestos de oro.

Cuando se ha acumulado demasiado cobre dentro de las bacterias, normalmente es bombeado por la enzima CupA. "Sin embargo, cuando los compuestos de oro también están presentes, la enzima se suprime y los compuestos tóxicos de cobre y oro permanecen dentro de la célula. El cobre y el oro combinados son en realidad más tóxicos que cuando aparecen solos. "dice Dietrich H. Nies. Para resolver este problema, las bacterias activan otra enzima:CopA. Esta enzima transforma los compuestos de cobre y oro en sus formas originalmente difíciles de absorber. "Esto asegura que menos compuestos de cobre y oro ingresen al interior celular. La bacteria se envenena menos y la enzima que bombea el cobre puede eliminar el exceso de cobre sin impedimentos. Otra consecuencia:los compuestos de oro que son difíciles de absorber se transforman en el exterior área de la celda en pepitas de oro inofensivas de solo unos pocos nanómetros de tamaño, "dice Nies.

En naturaleza, C. metallidurans juega un papel clave en la formación del llamado oro secundario, que surge tras el desglose de primaria, creado geológicamente, Minerales de oro antiguo. Transforma las partículas de oro tóxicas formadas por el proceso de meteorización en partículas de oro inofensivas, produciendo así pepitas de oro.

El estudio realizado por el equipo de investigación conjunto alemán-australiano proporciona información importante sobre la segunda mitad del ciclo biogeoquímico del oro. Aquí, el oro primario es transformado por otras bacterias en móvil, compuestos de oro tóxicos, que se transforma nuevamente en oro metálico secundario en la segunda mitad del ciclo. Una vez que se entiende todo el ciclo, El oro también se puede producir a partir de minerales que contienen solo un pequeño porcentaje de oro sin requerir enlaces de mercurio tóxicos como ocurría anteriormente.