▲ 贪铜菌属的细菌能生产金块。
高浓度的重金属，如铜和金，对大多数生物都是有毒的。但这种毒性对于贪铜菌属的细菌却无效，此外这些细菌还可以从重金属混合物中提取出有价值的微量元素，并伴有一种“副作用”：产生微小的金块。日前，来自德国马丁·路德大学(MLU)、慕尼黑技术大学(TUM)和澳大利亚阿德莱德大学的联合研究小组发现了发生在这种细菌内部的分子过程
这类贪铜菌属杆状细菌主要生活在富含大量重金属的土壤中。当铜和金颗粒接触到细菌时，会发生一系列的化学过程。铜通常以一种很难被吸收的形式出现，它被转化成一种更容易被细菌导入的形式，进而到达细胞的内部。同样的情况也发生在金化合物上。
当过多的铜在细菌内部积聚时，就会通过CupA酶被排出。然而，当金化合物同时存在时，这种酶受到抑制，有毒的铜和金化合物就会留在细胞内。实际上铜和金的结合比它们单独出现时更有毒性。为了解决这个问题，细菌激活了另一种酶——CopA。这种酶会把铜和金化合物转化成原来那种难以吸收的形式，从而保证只有较少的铜金化合物会进入到细胞内部。这对细菌的毒性更小，而且CupA酶可以清除多余的铜。这一过程最终的结果是产生纳米级别的金块。
在自然界中，贪铜菌属的细菌在所谓的次级黄金的形成过程中起着关键作用。它将风化过程形成的有毒黄金颗粒转化成无害的金颗粒，进而产生金块。
这项研究为了解生物地球化学金循环的后半段过程提供了重要的见解。初级黄金被其他细菌转化为流动的有毒的金化合物，之后在循环的后半段被转化为次级黄金。一旦充分了解了整个循环过程，那么也许以后就可以从含金量很少的矿石中得到黄金了。
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编译：Coke 审稿：阿淼 编辑：张梦
来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180131095453.htm
