그것은 2005 년 미국으로 여행하는 동안 시작되어 지구 화학에서 유명한 회의 (Goldschmidt Conference, Moscow, Idaho)에 갔다. 그 다음 몇 주 동안 나는 록키 산을 건너 옐로 스톤 파크를 포함한 많은 국립 공원을 방문했습니다.
옐로 스톤 국립 공원의 많은 지질 학적, 지열 및 화산 호기심과 야생 동물 외부 (들소의 놀라운 사진 포함), 나는 옛 충실한 geesser 북쪽의 아침 영광 수영장 사진과 같은 온천과 관련 열 유기체에 매료되었습니다 (그림 1). 오렌지와 노란색 박테리아는 철 (Fe) 및 망간 (MN)의 강수량을 선호하는 사이드로 포르 (또는 금속성)를 분비하여 차가운 물에서 번성하며, 더 높은 온도에서는 파란색 또는 녹색 박테리아를 발견합니다. 온천 온도가 떨어지면 박테리아가 크게 자랍니다.
Siderophores 또는 Metallophores는 세포 내 철 농도가 낮을 때 미생물에 의해 생성 된 철 분자이며, 이로 인해 환경에서 발달하는 데 필요한 철을 "그릴"할 수 있습니다. 저 분자량의 이들 분자는 삼색 철 Fe (III)에 대해 매우 강한 친화력을 가지며 세포의 기능에 필요한 철을 내부화 할 수있는 [Siderophore-Fe (iii)] 복합체를 형성 할 수있다.
.일반적으로, 사이드로 포어는 기능적 그룹에 의해 카테 콜레이트, 하이드 록사 메이트 및 하이드 록시 카르 복실 레이트로 분류된다. 다른 구조적, 화학적 및 기능적 그룹 변형도 관찰되었다. 기능적 그룹은 [siderophore-fe (iii)] 복합체가 형성 될 때 철 킬레이트 화 과정에 참여한다. 산성 영양, 알칼리성, halophiles, 열병, 정신병, 피에 조 프라이스 및 극단성은 그들이 발달하는 환경 조건에 따라 특정 철 요구 사항이 있습니다.
Extremophiles에 의한 사이드로 포르의 생산과 관련된 대부분의 연구는 사이드 포어 농도 및/또는 사이드로 포어 합성 및 수송 유전자의 존재를 결정하는 게놈 연구에 기초합니다. 극단성에 의해 생성 된 사이드로 포어는 잘 알려지지 않았으며 극단적 인 환경에서 미생물의 생존과 금속의주기에 화학 구조와 그들의 역할을 설명하기 위해 많은 일을해야한다.
.이러한 맥락에서, 우리는 독일 브레멘에있는 Jacobs University (Michael Bau의 지시에 따라), Deferrioxamine B 유형 (DFOB)의 생체 화합물의 존재하에 망간 산화물에 대한 모델링 실험 및 모델링 실험의 동료들과 함께 깨달았습니다. 이 화합물은 상기 한 방금 설명한 금속 특이 적 유기 리간드 그룹에 속합니다. 이러한 저 분자량 유기 분자는 산화 된 환경에서 박테리아 및 식물에 의해 합성되어 배지의 철분 결핍에 대처한다. 산화 된 시스템에서, 철은 삼위화 형태로 존재하므로 불용성 옥시 하이드 룩 사이드 구조로 즉시 고정되어 수용액에서 제거된다.
.따라서, 현대적인 대기 조건 하에서, 필수 영양소 FE는 유기체에 이용할 수 없으며, 산화철의 용해를 용이하게하기 위해 식물, 미생물 및 곰팡이에 의해 사이드로 포가 배설된다. 그러나, 사이드 포어는 Fe (III)와 매우 안정적인 복합체를 형성 할뿐만 아니라 상당히 복잡한 다른 다이버ent 금속 이온을 형성하는 것으로 나타 났으며, 그 중 일부는 더 높은 농도에서 독성으로 간주되지만 미량 농도에서 필수 영양소 인 것으로 나타났습니다. 여러 연구에 따르면 금속의 사이드로 포어 킬레이트 화는 박테리아, 곰팡이 및 식물에 의한 금속 흡수를 감소시키고 사이드로 포는 금속 해독에 중요한 역할을합니다.
사이드로 포르가없는 경우, 삼위화 CE는 MN (hyds) 산화물 상으로의 흡착 동안 Ce (iv)로 표면 산화된다. 이러한 Mn 침전물은 종종 양성 CE 이상을 나타내는 반면, 주변 용액은 부정적인 용액을 나타낸다. 그러나, DFOB의 존재하에 REE 소거는 MN (hyds) 산화물에서 음성 CE 이상을 생성하고 사이드로 포어-함유 용액에서 뚜렷하고 특징적인 양성 CE 분석을 생성한다. 또한, 무거운 REE (TB에서 LU)는 또한 용액에 남아 있으며, MN (hyds) 산화물에 REE를 제거하는 동안 강력한 CE 및 HREE가 풍부한 잔류 용액을 생성한다. 이 과정은 Hree에서 Light Ree (LA에서 GD를 제외하고 GD)를 효율적으로 분리합니다. 잔류 수성 상으로의 CE의 이러한 우선적 분할은 천연 MN (hyd) 산화물에 대한 문헌에 설명되어 있지만, 이것에 대한 메커니즘은 여전히 불분명하다.
우리의 실험 결과 CE를 갖는 매우 강한 수성 복합체를 형성하는 사이드로 포어와 같은 생체 유기 리간드는 양성 CE 이상 및 음성 CE 이상을 갖는 산화물 미네랄을 갖는 솔루션을 생성하여 CE 이상을 고생물 프록시로 사용하는 것을 복잡하게 만들 수 있음을 보여줍니다.
.이러한 결과는 최근에 지오 치마 (Geochimica)와 코스모치미카 (Cosmochimica Acta) 에 발표 된 용해 된 사이드로 포르 (Journal geochimica and cosmochimica acta )의 존재하에 세륨 산화로 인한 망간 (수 소) 산화물 침전물의 부정적인 세륨 이상이라는 제목의 기사에 설명되어있다. . 이 작품은 Dennis Kraemer, Nathalie Tepe 및 Jacobs University Bremen의 Michael Bau와 Unilasalle의 Olivier Pourret에 의해 수행되었습니다.
.참조 :
- Kraemer, D.; 테페, n.; Pourret, o.; Bau, M., 용해 된 사이드로 포르의 존재하에 세륨 산화로 인한 산화 망간의 음성 세륨 이상이 침전된다. geochimica et cosmochimica acta 2017, 196 , 197-208.
