_ Metilmercur: cum microbii creează cea mai toxică formă de mercur

Mercurul este extraordinar de toxic, dar devine deosebit de periculos atunci când este transformat în metilmercur – o formă atât de dăunătoare încât doar câteva miliarde de grame pot provoca leziuni neurologice severe și de durată fătului în curs de dezvoltare. Din păcate, metilmercurul ajunge adesea în corpul nostru prin fructe de mare, dar odată ce ajunge în alimentele noastre și în mediul înconjurător, nu există o modalitate ușoară de a scăpa de el.

Acum, valorificând razele X de mare energie la Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) de la Laboratorul Național de Accelerator SLAC al Departamentului Energiei din SUA, cercetătorii au identificat un jucător major neașteptat în intoxicația cu metilmercur – o moleculă numită S-adenosil-L-metionină (SAM).

Rezultatele, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, ar putea ajuta cercetătorii să descopere noi modalități de a aborda intoxicația cu metilmercur.

„Nimeni nu știa cum mercurul este metilat biologic”, a spus Riti Sarangi, un om de știință senior la SSRL. Programul de biologie moleculară structurală și coautor al lucrării. „Trebuie să înțelegem acest proces fundamental înainte de a putea dezvolta o strategie eficientă de remediere a metilmercurului. Acest studiu este un pas în acest sens.”

În problema în noua lucrare este un mister restrâns, dar esențial cu privire la modul în care este metilmercurul. produs. Oamenii de știință știau că cea mai mare parte din mercurul pe care îl consumăm începe ca emisii industriale care își fac drum în corpurile de apă, unde microbii îl transformă în metilmercur. Această formă se concentrează în pești – și în cele din urmă în noi – pe măsură ce se deplasează în sus pe rețeaua trofică.

Totuși, cercetătorii nu erau siguri cum microorganismele produc metilmercur. Un factor cheie de confuzie, a spus Sarangi, este că sistemul proteic care transformă mercurul în metilmercur, numit HgcAB, este prezent doar în cantități foarte mici în microbi, ceea ce face extrem de dificil să se colecteze și să se purifice suficient pentru a fi studiat. Este, de asemenea, extrem de pretențios: cea mai mică expunere la oxigen și lumină dezactivează HgcAB.

Într-un efort de 10 ani și colaborări între laboratoare și universități naționale, profesorul de la Universitatea din Michigan, Steve Ragsdale, studenta sa absolventă Katherine Rush, acum un profesor asistent la Universitatea Auburn și asociatul postdoctoral Kaiyuan Zheng au dezvoltat un nou protocol pentru a produce suficient HgcAB stabil pentru a investiga în sfârșit modul în care transformă mercurul în metilmercur.

„Am lucrat cu o mulțime de proteine ​​foarte dificile, dar aceasta avea tot ce nu ți-ai dori să ai într-o proteină dacă ai vrea să o purifici. A fost foarte complicat", a spus Ragsdale.

Odată ce echipa a purificat suficient HgcAB, ei au transportat probele - răcite cu azot lichid și protejate de lumină - la SSRL pentru radiografie. măsurători prin spectroscopie de absorbție. Acolo, omul de știință asociat SSRL Macon Abernathy a folosit o metodă numită spectroscopie extinsă cu absorbție de raze X pentru a studia HgcAB.

„Facilitățile de spectroscopie cu raze X ale SSRL sunt special echipate pentru a studia probe biologice și au sisteme de detectoare puternice care poate rezolva semnalele extrem de slabe ale probelor de proteine ​​ultra diluate ca acestea", a spus Sarangi.

În timp ce studiile anterioare a emis ipoteza că grupul metil în cauză provine din metiltetrahidrofolat, un donator de metil comun în reacțiile celulare, noul studiu constată că a fost donat de SAM. Cercetătorii au spus că rezultatele, care limitează principalii actori în producția de metilmercur, ar putea ajuta la dezvoltarea strategiilor de remediere a mediului.

„Nimeni nu a încercat încă, dar poate analogii SAM. ar putea fi dezvoltate care ar putea aborda metilmercurul din mediu”, a spus Ragsdale.

(Fluierul)