ידוע זה עשרות שנים שאורגניזמים מסוימים, שנמצאים בעיקר בעומק האדמה ומתחת לגופי מים, יכולים לפרק את החומרים הרעילים שנוצרו על ידי תעשיות רבות. החיידקים המפלטים הזיהומים הללו שימשו לטיפול בדברים כמו זיהום מי תהום ושפך הנפט Deepwater Horizon, בתהליך המכונה ביורדיאציה. אולם השיטה לא בדיוק המריאה - ההעתקה של מספיק מהאורגניזמים הללו לטיפולים ומחקר נוסף הייתה קשה, ומדענים לא ממש הבינו כיצד האורגניזמים למעשה מפרקים את הכימיקלים המורכבים הללו.
תוכן קשור
- הוק שנמצא בוונקובר "זוכה" בציפור המזוהמת ביותר בפרס העולמי
עם זאת, חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר גילו זה עתה כי אורגניזמים מיקרוסקופיים אלה משתמשים בויטמין B12 הנפוץ כדי לפרק תוצרי לוואי רעילים, והממצא עשוי בקרוב להוביל לטכניקות ניקוי חדשות עוצמתיות. המחקר שלהם, שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature, מסביר כיצד השתמשו בקריסטלוגרפיה של רנטגן, תהליך המודד את השבר של קרני הרנטגן כדי ליצור תמונות תלת מימד מפורטות של מבנים אטומיים, לחזות כיצד התהליך פועל באורגניזמים לראשונה.
בעזרת קריסטלוגרפיה של רנטגן הראו החוקרים כי סוגים מסוימים של חיידקים מוציאים אורגנוהלידים רעילים דרך חריץ עמיד במים (ירוק) ומכילים אותו בכיס (סגול) המכיל ויטמין B12, המפריד בין אטומי ההלוגן, ובכך מפחית או נטרול רעילות. (מדע) (מדע) אורגנוהלידים (הנקראים על-פי אטומי ההלוגן הקושרים שלהם) הם תוצרי לוואי מגעילים של ייצור דברים כמו מחבתות ללא מקל, ממיסים לניקוי יבש ומסיר שומנים תעשייתי. הרי געש ושביתות ברקים פולטים אותם גם בכמויות קטנות. כמה אורגניזמים ששוכן בקרקע, אוהבי רעלנים, למעשה "נושמים" את מולקולות האורגנוהליד פנימה, ומפרידים חלק ממולקולות ההלוגן בתהליך, או באותה דרך שבני האדם שואפים חמצן ומגרשים פחמן דו חמצני. על פי מאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת Science, אורגניזמים אלה מאפשרים לרעלים המכילים הלוגן להיכנס דרך פתח דוחה ודוחה מים, ולהחזיק אותם בכיס המכיל סוג מסוים של ויטמין B12, יחד עם אנזימים המזרזים את תהליך הפחתת ההלוגן. הוויטמין B12 הוא המפתח לתהליך, מכיוון שהוא מכיל אטום קובלט תגובתי ששובר את הקשר בין פחמן והלוגן. גם כאשר התהליך אינו מסיר את כל הרעלים, הוא עדיין מגביר את מסיסות המולקולה ומאפשר לו להתפזר ולהתפרק במהירות רבה יותר. הצוות גם טוען כי התגבר על האתגר של ייצור האורגניזמים בכמות גדולה, על ידי שינוי גנטית של אורגניזמים אחרים הגדלים מהר יותר כדי לייצר את אנזימי המפיצים המזהמים.
דייוויד לייס, מחברי העיתון, עמל על הבנת תהליך הגמילה הזה מזה 15 שנה. האורגניזמים, המכונים באופן קולקטיבי dehalogenases רדוקטיבי, לדבריו, נמצאים לרוב באתרים מזוהמים של halocarbon, כמו גופי מים ליד מפעלים המייצרים כימיקלים תעשייתיים. לייס מוסיף כי חלק מהאורגניזמים הללו מכילים יותר מ -35 אנזימים שונים להפחתת הלוגן, מה שאומר שיש המון הזדמנות לשיפור תהליך הניקיון הרעיל, אך הרבה יותר ללמוד אותם.
"נוכל להתחיל לנסות לחזות באילו תרכובות יכול להשתמש חיידק / אנזים מסוים [שילוב] מרצף הגנום", אומר ליי. לדבריו, הידע שנצבר מהמחקר יאפשר למדענים להנדס את האורגניזמים ואת התהליכים הכימיים שלהם למיקוד רעלים ספציפיים מעשה ידי אדם.
מלבד שיפור בניקוי הרעיל, הפריצה צריכה להביא לגילוי טוב יותר של אורגנוהלידים באספקת המזון והסביבה. ניתן לחבר בין מערכות המחפשות הלוגן את החיידק למערכת המייצרת חלבון ירוק פלואורסצנטי, וכך ליצור סמן גלוי בנוכחות הרעלים. לחלופין, ניתן להשתמש באלקטרודות למעקב אחר האנזימים הפעילים לאיתותים ספציפיים שהאורגניזמים פולטים בנוכחות אורגנוהלידים.
לא ברור כיצד או מתי הידע החדש הזה ישנה באופן דרסטי את תהליך הניקוי של מזהמים כימיים, מכיוון שעדיין לא נדרשת עבודה רבה. אך הידיעה בדיוק כיצד עובד התהליך צריכה לדרבן התקדמות.
