一新型趨磁細菌能合成磁鐵礦和硫復鐵礦

 據(jù)美國科學促進會12月27日報道，zui近，美國內(nèi)華達大學拉斯維加斯分校（UNLV）和法國國家科研中心等機構組成的一個研究小組，在美國死亡谷國家公園邊緣的“惡水盆地”發(fā)現(xiàn)了一種新型趨磁細菌，新細菌用硫酸鹽化合物呼吸，不僅能產(chǎn)生磁鐵礦物結晶，還能產(chǎn)生硫復鐵礦物結晶，在生物技術和納米技術方面具有重要應用價值。相關論文發(fā)表在近期出版的《科學》雜志上。

　　惡水盆地位于美國加利福尼亞州和內(nèi)華達州交界的死亡谷國家公園邊緣，研究人員每天采集此地的水樣，尋找具有不同磁性的微生物。他們把發(fā)現(xiàn)的新細菌稱為BW-1，在拍攝的視頻中，BW-1細菌正沿著磁場方向游動。趨磁細菌是一種單細胞微生物，幾乎所有水體中都有。由于這種細菌產(chǎn)生的磁鐵礦或硫復鐵礦形成了納米結晶，它們會朝向磁場并沿著磁場方向運動，就像一個會游泳的微型指南針。這種磁性結晶讓細菌及其內(nèi)部結晶磁小體在藥物遞送及醫(yī)療成像方面具有重要價值。

　　經(jīng)過分離培養(yǎng)和DNA分析，研究人員發(fā)現(xiàn)BW-1細菌有兩套磁小體基因，這是和其他趨磁細菌不同的地方，其他趨磁細菌只有一套磁小體基因，只能產(chǎn)生一種礦物質(zhì)。內(nèi)華達大學拉斯維加斯分校的丹尼斯?貝茲林斯基解釋說，這一發(fā)現(xiàn)表明，BW-1能產(chǎn)生磁鐵礦和硫復鐵礦可能是分別受這兩套基因控制，代表了一種新的、前所未知的硫酸鹽還原菌群，它們用硫酸鹽化合物來“呼吸”，而絕大多數(shù)的有機生物都是用氧氣來呼吸。這對于大量生產(chǎn)兩種礦物中的任一種非常重要。

　　“硫復鐵礦是一種硫化鐵，由于它在物理性質(zhì)和磁性方面和氧化鐵形成的磁鐵礦略有不同，因而在某些應用上優(yōu)于磁鐵礦。”貝茲林斯基說，目前實驗室只能培養(yǎng)出多種產(chǎn)生磁鐵礦結晶的細菌，而這是發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生硫復鐵礦的菌種。“此前，科學家從未分離出能產(chǎn)生硫復鐵礦的細菌，也沒有對它們的結晶進行過生物醫(yī)學及其他方面的應用測試。”

　　美國國家科學基金會地球科學分部項目主管恩瑞奇塔?巴瑞亞表示，該發(fā)現(xiàn)的重要意義在于這種細菌含有特殊的基因，能合成磁鐵礦和硫復鐵礦，且它們磁小體的成分會隨著環(huán)境中化學成分的變化而不同。  

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