基因增强细菌提升稀土元素提取效率

编辑者: Katia Remezova Cath

这项研究展示了基因工程如何增强细菌提取稀土元素(REEs)的能力,稀土元素对可持续技术至关重要,并为传统、破坏环境的采矿过程提供了一种更环保的替代方案。

研究人员已成功改造了用于生物浸出的细菌氧化葡萄糖酸杆菌,以更有效地提取稀土元素。生物浸出是一种微生物从矿石中溶解金属的过程。该团队专注于两个关键的遗传机制:磷酸盐运输和葡萄糖氧化。

通过破坏磷酸盐特异性运输系统(特别是删除pstS基因),细菌产生了更酸性的溶液,使生物浸出提高了高达30%。他们将此与mgdh基因的过度表达相结合,该基因参与葡萄糖氧化,进一步降低了溶液的pH值,并将稀土元素提取量提高了高达73%。

这些基因改造的细菌为更可持续的稀土元素提取提供了一条有希望的途径。传统方法通常涉及刺激性化学物质和高温,导致严重的环境污染。生物浸出,特别是使用这些增强型细菌,可以显著减少稀土元素生产的环境足迹,使可持续技术更加真正地可持续。

氧化葡萄糖酸杆菌是一种异养微生物,这意味着它消耗有机物(如糖)来产生能量。在这种情况下,它将葡萄糖转化为生物浸出剂,一种溶解含有稀土元素的固体基质的有机酸混合物。pstS基因编码磷酸盐信号蛋白,而mgdh编码膜结合葡萄糖脱氢酶,一种对葡萄糖氧化至关重要的酶。

来源

  • Nature

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