Sudah dikenal selama beberapa dekade bahwa organisme tertentu, ditemukan terutama jauh di dalam tanah dan di bawah badan air, dapat memecah zat beracun yang dibuat oleh banyak industri. Mikroba yang melahap polusi ini telah digunakan untuk mengobati hal-hal seperti kontaminasi air tanah dan tumpahan minyak Deepwater Horizon, dalam proses yang dikenal sebagai bioremediasi. Tetapi metode ini belum benar-benar lepas landas - mereproduksi cukup organisme ini untuk perawatan dan studi lebih lanjut sulit, dan para ilmuwan belum cukup memahami bagaimana organisme sebenarnya membongkar bahan kimia kompleks ini.
Konten terkait
- Hawk Ditemukan di Vancouver, “Menangkan” Penghargaan Burung Paling Tercemar di Dunia
Namun, para peneliti di University of Manchester, baru saja menemukan bahwa organisme mikroskopis ini menggunakan vitamin B12 biasa untuk memecah produk sampingan yang beracun, dan penemuan itu dapat segera mengarah pada teknik pembersihan baru yang kuat. Studi mereka, baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature, menjelaskan bagaimana mereka menggunakan kristalografi sinar-X, sebuah proses yang mengukur pembiasan sinar-X untuk membuat gambar 3D terperinci dari struktur atom, untuk menyaksikan bagaimana proses itu bekerja di dalam organisme untuk pertama kalinya.
Dengan menggunakan kristalografi sinar-X, para peneliti telah menunjukkan bahwa beberapa jenis bakteri mengambil organohalida beracun melalui celah tipis yang kedap air (hijau) dan menyimpannya dalam saku (ungu) yang mengandung vitamin B12, yang memisahkan atom-atom halogen, sehingga mengurangi atau toksisitas penetralisir. (Sains) (Sains) Organohalides (dinamai karena atom halogen yang terikat secara kovalen) adalah produk sampingan yang buruk dari pembuatan hal-hal seperti wajan tanpa lengket, pelarut dry-cleaning dan pembersih industri. Gunung berapi dan sambaran petir juga memancarkannya dalam jumlah kecil. Beberapa organisme pencinta racun yang tinggal di darat sebenarnya "menghirup" molekul organohalide, memisahkan beberapa atau semua molekul halogen dalam proses, dengan cara yang sama manusia menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Menurut sebuah artikel baru-baru ini di Science, organisme ini membiarkan racun yang mengandung halogen masuk melalui lubang tipis yang menolak air, dan menahannya di saku yang berisi jenis vitamin B12 tertentu, bersama dengan enzim yang mengkatalisis proses pengurangan halogen. Vitamin B12 adalah kunci untuk proses, karena mengandung atom kobalt reaktif yang memecah ikatan karbon dan halogen. Bahkan ketika proses itu tidak menghilangkan semua racun, itu masih meningkatkan kelarutan molekul, memungkinkannya untuk lebih cepat menyebar dan terurai. Tim juga mengklaim telah mengatasi tantangan dalam memproduksi organisme dalam jumlah besar, dengan memodifikasi secara genetik organisme lain yang tumbuh lebih cepat untuk menghasilkan enzim penghilang polusi utama.
David Leys, salah satu penulis makalah, telah bekerja untuk memahami proses detoksifikasi ini selama 15 tahun. Organisme, secara kolektif disebut dehalogenase reduktif, katanya, sering ditemukan di situs kontaminasi halokarbon, seperti badan air di dekat pabrik yang memproduksi bahan kimia industri. Leys menambahkan bahwa beberapa organisme ini mengandung lebih dari 35 enzim penurun halogen yang berbeda, yang berarti ada banyak peluang untuk meningkatkan proses pembersihan racun, tetapi juga lebih banyak untuk dipelajari.
"Kita bisa mulai mencoba memprediksi senyawa apa yang dapat digunakan oleh bakteri / enzim tertentu dari urutan genom, " kata Leys. Dia juga mengatakan pengetahuan yang diperoleh dari penelitian akan memungkinkan para ilmuwan untuk merekayasa organisme dan proses kimianya untuk menargetkan racun buatan manusia.
Selain peningkatan pembersihan racun, terobosan harus mengarah pada deteksi yang lebih baik dari organohalida dalam pasokan makanan dan lingkungan. Sistem pencarian halogen bakteri dapat digabungkan dengan sistem yang menghasilkan protein hijau neon, menciptakan penanda yang terlihat di hadapan racun. Atau, elektroda dapat digunakan untuk memantau enzim aktif untuk sinyal spesifik yang dipancarkan organisme di hadapan organohalida.
Tidak jelas persis bagaimana atau kapan pengetahuan baru ini akan secara drastis mengubah proses pembersihan polutan kimia, karena masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Tetapi mengetahui persis bagaimana proses itu bekerja harus memacu kemajuan.
