Met behulp van een ultramoderne microscoop hebben onderzoekers van de Universiteit van York onthuld hoe bacteriën giftige metalen zoals uranium kunnen inademen en kunnen overleven. De bevindingen kunnen belangrijke implicaties hebben voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor bacteriële infecties en de sanering van vervuilde omgevingen.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor David Richardson van de afdeling Biologie, gebruikte een techniek genaamd cryo-elektronenmicroscopie om beelden vast te leggen van de innerlijke werking van Shewanella oneidensis, een bacterie die kan groeien met uranium of ijzer als enige energiebron.

Uit de beelden bleek dat Shewanella oneidensis een uniek eiwitcomplex op het celoppervlak heeft dat fungeert als een "microscopische stofzuiger", die uranium- of ijzerionen uit de omgeving opzuigt en deze naar de cel transporteert. Eenmaal in de cel worden de ionen gebruikt als brandstof om energie op te wekken.

Professor Richardson zei:"Onze bevindingen bieden een nieuw inzicht in hoe bacteriën giftige metalen kunnen inademen. Deze kennis zou kunnen worden gebruikt om nieuwe behandelingen voor bacteriële infecties te ontwikkelen, evenals nieuwe manieren om vervuilde omgevingen schoon te maken."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Microbiology.

Shewanella oneidensis is een gramnegatieve bacterie die in verschillende omgevingen voorkomt, waaronder bodems, sedimenten en water. Het staat bekend om zijn vermogen om een ​​breed scala aan metalen in te ademen, waaronder uranium, ijzer en mangaan.

Het vermogen van Shewanella oneidensis om giftige metalen in te ademen is van groot belang voor wetenschappers, omdat het belangrijke implicaties zou kunnen hebben voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor bacteriële infecties en de sanering van vervuilde omgevingen.

In het geval van bacteriële infecties zou het vermogen van Shewanella oneidensis om giftige metalen in te ademen kunnen worden benut om nieuwe antibiotica te ontwikkelen die zich op deze bacteriën richten. Door zich specifiek te richten op de eiwitten die betrokken zijn bij de ademhaling van giftige metalen, kan het mogelijk zijn de bacterie te doden of de groei ervan te remmen zonder andere cellen in het lichaam te beschadigen.

In het geval van vervuilde omgevingen zou het vermogen van Shewanella oneidensis om giftige metalen in te ademen kunnen worden benut om nieuwe methoden te ontwikkelen voor het opruimen van vervuilde grond en water. Door Shewanella oneidensis in vervuilde omgevingen te introduceren, kan het mogelijk zijn om giftige metalen uit het milieu te verwijderen door ze om te zetten in een minder schadelijke vorm.