Med hjälp av ett toppmodernt mikroskop har forskare vid University of York avslöjat hur bakterier kan andas giftiga metaller som uran och överleva. Fynden kan få viktiga konsekvenser för utvecklingen av nya behandlingar för bakterieinfektioner och sanering av förorenade miljöer.

Forskargruppen, ledd av professor David Richardson från institutionen för biologi, använde en teknik som kallas kryoelektronmikroskopi för att fånga bilder av Shewanella oneidensis, en bakterie som kan växa med uran eller järn som sin enda energikälla.

Bilderna avslöjade att Shewanella oneidensis har ett unikt proteinkomplex på sin cellyta som fungerar som en "mikroskopisk dammsugare", som suger upp uran eller järnjoner från miljön och transporterar dem in i cellen. Väl inne i cellen används jonerna som bränsle för att generera energi.

Professor Richardson sa:"Våra resultat ger en ny förståelse för hur bakterier kan andas giftiga metaller. Denna kunskap kan användas för att utveckla nya behandlingar för bakterieinfektioner, såväl som nya sätt att städa upp förorenade miljöer."

Forskningen är publicerad i tidskriften Nature Microbiology.

Shewanella oneidensis är en gramnegativ bakterie som finns i en mängd olika miljöer, inklusive jordar, sediment och vatten. Det är känt för sin förmåga att anda ett brett spektrum av metaller, inklusive uran, järn och mangan.

Förmågan hos Shewanella oneidensis att andas giftiga metaller är av stort intresse för forskare, eftersom det kan ha viktiga konsekvenser för utvecklingen av nya behandlingar för bakterieinfektioner och sanering av förorenade miljöer.

I fallet med bakteriella infektioner kan förmågan hos Shewanella oneidensis att andas giftiga metaller utnyttjas för att utveckla nya antibiotika som riktar sig mot dessa bakterier. Genom att specifikt rikta in sig på proteinerna som är involverade i andningen av giftiga metaller kan det vara möjligt att döda eller hämma tillväxten av bakterierna utan att skada andra celler i kroppen.

När det gäller förorenade miljöer skulle Shewanella oneidensis förmåga att andas giftiga metaller kunna utnyttjas för att utveckla nya metoder för att sanera förorenad mark och vatten. Genom att introducera Shewanella oneidensis i förorenade miljöer kan det vara möjligt att avlägsna giftiga metaller från miljön genom att omvandla dem till en mindre skadlig form.