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Dienstag, 27.09.2016
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Bakterium macht Gift zu Gold

Nachweis einer Bio-Mineralisation von Gold durch Mikroben

Die Entstehung von Gold hielt man bislang für einen abiotischen Vorgang. Jetzt aber hat ein internationales Forscherteam belegt, dass das Wachstum von Goldnuggets auch das Ergebnis eines aktiven biochemischen Prozesses sein kann. Die Wissenschaftler identifzierten dabei auch die Gene, die an der Bio-Mineralisation von Gold beteiligt sind, wie sie in der Online-Ausgabe der „Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) berichten.
Elektronenmikroskopische Aufnahme der Oberfläche eines Goldkorns

Elektronenmikroskopische Aufnahme der Oberfläche eines Goldkorns

Dass Mikroorganismen eine wichtige Rolle bei der Mineralbildung an der Erdoberfläche und auch beim Transport von metallischen Teilchen spielen können, das war bisher bereits bekannt. Die Bildung von Gold jedoch galt als rein abiotischer Prozess. Dann aber entdeckten australische Wissenschaftler das metallresistente Bakterium Cupriavidus metallidurans auf Goldnuggets – und dies gleich an zwei Standorten, die 3.500 Kilometer voneinander entfernt liegen. War dies ein bloßer Zufall? Wohl kaum.

Eine internationale Forschergruppe unter Leitung von Frank Reith von der University of Adelaide in Australien beschloss der Sache auf den Grund zu gehen. Auch Wissenschaftler der deutschen Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) waren beteiligt, denn sie beschäftigen sich bereits seit Jahren mit diesem Bakterium.

Mikrobenansammlung an giftigen Gold-Komplexen


Untersuchungen unter anderem in der europäischen Synchrotronenstrahl-Anlage in Grenoble, Frankreich und am Argonne Laboratorium in den USA und energiereichen Röntgenstrahlen enthüllten, dass sich Zellansammlungen der Bakterien dort häuften, wo die Konzentration eines giftigen Gold-Schwefel-Komplexes hoch war.


Zellbiologische und genetische Analysen, durchgeführt von Wissenschaftlern um Professor Dietrich Nies vom Institut für Biologie der Universität Halle-Wittenberg, zeigten, dass die Bakterien auf das Gift reagieren, indem sie spezielle Gene anschalten, die ihre Resistenz dagegen erhöhen. Die Abwehrreaktionen der Einzeller wiederum lösen eine Reaktionkette aus, inn deren Verlauf der goldkomplex so verändert wird, dass ungiftige Gold-Kohlenstoff-Komplexe und atomares Gold entstehen.

Neue Impulse für biotechnische Anwendungen


„Mineralien werden in der Natur ständig umgebaut, aus primären entstehen sekundäre - und aus sehr niedrig konzentrierten, aber toxischen Goldgemischen kann metallisches Gold werden", erklärt Nies. Diese sogenannte Bio-Mineralisation von Gold, also die Gold-Bildung durch den Einfluss von Bakterien, könnte laut nach Ansicht der Forscher nun völlig neue Horizonte in der biotechnologischen Anwendung von Bakterien eröffnen. „Vielleicht werden die jetzt gewonnenen Erkenntnisse es einmal erlauben, auch aus goldarmen Lösungen Gold zu gewinnen", so der Forscher.
(Universität Halle, 09.10.2009 - NPO)
 
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