Bacterie verpakt uranium in extracellulair slijm

De bacterie Shewanella oneidensis zet oplosbaar zeswaardig uranium om tot onoplosbare uraniumdioxide parels, oftewel uraniniet, met een doorsnede van 5 nanometer. Dit doet hij waarschijnlijk met behulp van enzymen in een extracellulaire polymere substantie (EPS) die hij uitscheidt. Onderzoek aan het Pacific Northwest National Labratory heeft dit uitgewezen.

‘Er worden veel stoffen door Shewanella uitgescheiden’, aldus Jim Fredirickson, hoofdauteur van het onderzoek. Hiermee onderscheidt deze soort zich van pathogene bacteriën, die zich juist voor het immuunsysteem verbergen.

Bij gebrek aan zuurstof tijdens de respiratie is Shewanella in staat om energie, in de vorm van elektronen, over te dragen aan metalen. Hierdoor kan het uranium omzetten in uraniniet. Metaal-reducerende enzymen in het buitenmembraan, die outer-membrane cytochromes (OMC’s) worden genoemd, zorgen voor dit proces.

De wetenschappers wilden vervolgens weten of de enzymen die dit proces uitvoeren ook in het EPS zitten. Met hoge-resolutie microscopie en OMC specifieke antilichamen ontdekten zij deze enzymen in uraniniet-EPS complexen.

Verder zagen medewerkers van het Argonne National Labratory met behulp van röntgen fluorescentiemicroscopie dat de ijzerbevattende OMC’s ook in de complexen zaten.

De onderzoekers concluderen dat het EPS waarschijnlijk betrokken is bij elektronentransport buiten de cel en dat het een manier is om uraniniet deeltjes uit te scheiden.

Het onderzoek is gepubliceerd in de augustus editie van PLoS Biology.

bron: Persbericht DOE/Pacific Northwest National Laboratory