यह अध्ययन दर्शाता है कि कैसे आनुवंशिक इंजीनियरिंग दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (आरईई) को निकालने की बैक्टीरिया की क्षमता को बढ़ा सकती है, जो टिकाऊ प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण है, जो पारंपरिक, पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने वाली खनन प्रक्रियाओं के लिए एक हरा विकल्प प्रदान करती है।
शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक ग्लुकोनोबैक्टर ऑक्सीडन्स, एक जीवाणु का उपयोग बायोलीचिंग में किया है, को अधिक कुशलता से आरईई निकालने के लिए इंजीनियर किया है। बायोलीचिंग एक प्रक्रिया है जहां सूक्ष्मजीव अयस्क से धातुओं को घोलते हैं। टीम ने दो प्रमुख आनुवंशिक तंत्रों पर ध्यान केंद्रित किया: फॉस्फेट परिवहन और ग्लूकोज ऑक्सीकरण।
फॉस्फेट-विशिष्ट परिवहन प्रणाली (विशेष रूप से pstS जीन को हटाकर) को बाधित करके, बैक्टीरिया ने एक अधिक अम्लीय घोल का उत्पादन किया, जिससे बायोलीचिंग में 30% तक की वृद्धि हुई। उन्होंने इसे mgdh जीन के अति-अभिव्यक्ति के साथ जोड़ा, जो ग्लूकोज ऑक्सीकरण में शामिल है, जिससे घोल का पीएच और कम हो गया और आरईई निष्कर्षण को 73% तक बढ़ा दिया गया।
ये आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया अधिक टिकाऊ आरईई निष्कर्षण के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करते हैं। पारंपरिक तरीकों में अक्सर कठोर रसायन और उच्च तापमान शामिल होते हैं, जिससे महत्वपूर्ण पर्यावरणीय प्रदूषण होता है। बायोलीचिंग, विशेष रूप से इन संवर्धित बैक्टीरिया के साथ, आरईई उत्पादन के पर्यावरणीय पदचिह्न को काफी कम कर सकता है, जिससे टिकाऊ प्रौद्योगिकियां अधिक टिकाऊ हो सकती हैं।
ग्लुकोनोबैक्टर ऑक्सीडन्स एक हेटरोट्रॉफिक रोगाणु है, जिसका अर्थ है कि यह ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए शर्करा जैसे कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करता है। इस मामले में, यह ग्लूकोज को एक बायोलीक्सिविएंट में परिवर्तित करता है, जो आरईई युक्त ठोस मैट्रिक्स को घोलने वाले कार्बनिक अम्लों का एक कॉकटेल है। pstS जीन एक फॉस्फेट सिग्नलिंग प्रोटीन को एन्कोड करता है, जबकि mgdh झिल्ली-बाध्य ग्लूकोज डिहाइड्रोजनेज को कोड करता है, जो ग्लूकोज ऑक्सीकरण के लिए महत्वपूर्ण एक एंजाइम है।