Descoberta bactéria magnética que pode ser usada para fins bionanotecnológicos

19/03/2013 14:03 Atualizado: 06/08/2013 17:50
Bacia Badwater, a menor elevação no hemisfério ocidental, no Parque Nacional do Vale da Morte nos EUA (Dennis Bazylinski e Christopher Lefèvre)

Nevada, o “Estado da Prata” nos EUA, é bem conhecido pelas operações de mineração de metais preciosos.

Mas os cientistas Dennis Bazylinski e seus colegas da Universidade de Nevada Las Vegas (UNLV) fazem um tipo diferente de mineração.

Eles investigam cada corpo de água que encontram procurando novas formas de magnetismo microbiano.

Numa bacia chamada Badwater, que beira o Parque Nacional do Vale da Morte, Bazylinski e o investigador Christopher Lefèvre descobriram algo importante.

Lefèvre representa o Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica e a Universidade de Aix-Marseille II.

Na revista Science, Bazylinski, Lefèvre e outros relataram ter identificado, isolado e crescido um novo tipo de bactéria magnética que poderia levar a novos usos em biotecnologia e nanotecnologia.

Bactérias magnetotáticas são organismos unicelulares simples encontrados em quase todos os corpos de água.

Como seu nome sugere, elas se orientam e navegam ao longo de campos magnéticos, como minúsculas agulhas de bússola nadadoras.

Isto ocorre devido aos nanocristais de minerais magnetita ou greigita que elas produzem.

A presença destes cristais magnéticos torna as bactérias e seus cristais internos, chamados magnetossomos, úteis para o transporte de medicamentos e imagiologia médica.

A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional da Ciência (NSF) e o Departamento de Energia norte-americanos e pela Fundação de Pesquisa Médica francesa.

“A descoberta é significativa em mostrar que essa bactéria tem genes específicos para sintetizar magnetita e greigita e que a proporção desses magnetossomos varia de acordo com a química do meio ambiente”, disse Enriqueta Barrera, diretora do programa na Divisão de Ciências da Terra da NSF.

Embora muitas bactérias produtoras de magnetita possam ser cultivadas e estudadas facilmente, Bazylinski e sua equipe foram os primeiros a cultivar uma espécie produtora de greigita. A greigita é um mineral de sulfeto de ferro, o equivalente do óxido de ferro de magnetita.

“Porque as bactérias produtoras de greigita nunca foram isoladas, os cristais não foram testados para os tipos de aplicações biomédicas e outras que atualmente usam magnetita”, disse Bazylinski.

“Greigita é um sulfeto de ferro que pode ser superior à magnetita em algumas aplicações devido a suas propriedades físicas e magnéticas serem ligeiramente diferentes. Agora temos a oportunidade de descobrir.”

Os pesquisadores descobriram a bactéria produtora de greigita, chamada BW-1, em amostras de água coletadas a 280 metros abaixo do nível do mar na Bacia Badwater, nos EUA. Posteriormente, Lefèvre e Bazylinski isolaram e cultivaram-na, o que levou à descoberta de que a BW-1 produz greigita e magnetita.

Um olhar detalhado em seu DNA revelou que a BW-1 tem dois conjuntos de genes, diferente de outras bactérias desse tipo que produzem apenas um mineral e têm apenas um conjunto de genes magnetossomos.

Isto sugere que a produção de magnetita e greigita na BW-1 é provavelmente controlada por diferentes conjuntos de genes. Isso pode ser importante para a produção em massa de ambos os minerais ou para aplicações específicas.

De acordo com Bazylinski, as bactérias produtoras de greigita representam um grupo novo de bactérias redutoras de sulfato, que ‘respiram’ o composto sulfato em vez de oxigênio, como a maioria dos organismos vivos fazem.

“Com a quantidade de informação existente sobre bactérias redutoras de sulfato, é surpreendente que ninguém tenha descrito este grupo”, disse ele.

Vídeo mostrando a bactéria BW-1 nadando na direção do campo magnético.

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