Це дослідження демонструє, як генна інженерія може підвищити здатність бактерій видобувати рідкоземельні елементи (РЗЕ), що є важливими для екологічних технологій, пропонуючи більш екологічну альтернативу традиційним, екологічно шкідливим процесам видобутку.
Дослідники успішно модифікували Gluconobacter oxydans, бактерію, яка використовується в біовилуговуванні, для більш ефективного видобутку РЗЕ. Біовилуговування - це процес, коли мікроорганізми розчиняють метали з руди. Команда зосередилася на двох ключових генетичних механізмах: транспорті фосфатів і окисленні глюкози.
Порушуючи систему транспорту, специфічну для фосфатів (зокрема, видаляючи ген pstS), бактерії виробляли більш кислий розчин, збільшуючи біовилуговування до 30%. Вони поєднали це з надмірною експресією гену mgdh, який бере участь в окисленні глюкози, що ще більше знизило pH розчину та збільшило видобуток РЗЕ до 73%.
Ці генетично модифіковані бактерії пропонують перспективний шлях до більш сталого видобутку РЗЕ. Традиційні методи часто включають агресивні хімікати та високі температури, що призводить до значного забруднення навколишнього середовища. Біовилуговування, особливо з цими покращеними бактеріями, може значно зменшити екологічний слід виробництва РЗЕ, роблячи екологічні технології більш справді екологічними.
Gluconobacter oxydans - гетеротрофний мікроб, тобто він споживає органічні речовини, такі як цукри, для виробництва енергії. У цьому випадку він перетворює глюкозу на біоліксивіант, коктейль органічних кислот, які розчиняють тверду матрицю, що містить РЗЕ. Ген pstS кодує фосфатний сигнальний білок, тоді як mgdh кодує мембранно-зв'язану глюкозодегідрогеназу, фермент, важливий для окислення глюкози.