UT Knoxville and ORNL researchers r

UT Knoxville and ORNL researchers reveal key to how bacteria clear mercury pollution
Mercury pollution is a persistent problem in the environment. Human activity has lead to increasingly large accumulations of the toxic chemical, especially in waterways, where fish and shellfish tend to act as sponges for the heavy metal. It's that persistent and toxic nature that has flummoxed scientists for years in the quest to find ways to mitigate the dangers posed by the buildup of mercury in its most toxic form, methylmercury.

A new discovery by scientists at the University of Tennessee, Knoxville, and Oak Ridge National Laboratory, however, has shed new light on one of nature's best mercury fighters: bacteria.

"Mercury pollution is a significant environmental problem," said Jeremy Smith, a UT-ORNL Governor's Chair and lead author of the new study. "That's especially true for organisms at or near the top of the food chain, such as fish, shellfish, and ultimately, humans. But some bacteria seem to know how to break down the worst forms of it. Understanding how they do this is valuable information."

Scientists have known that a specific enzyme, known as MerB, gives the bacteria the ability to convert methylmercury into a less-toxic form of mercury that poses substantially less environmental risk, a trait that lets them survive in mercury-rich environments. Finding out how this enzyme works potentially may be a viable way to combat methylmercury.

The UT Knoxville and ORNL researchers, working with colleagues from the University of Georgia and University of California, San Francisco, were able to determine the mechanism -- at the most detailed level -- of how the MerB enzyme breaks apart the dangerous methylmercury molecule.

The scientists used high-performance computers to determine how the three-dimensional structure of the enzyme uses a sort of one-two-three punch to break apart a key link in the methylmercury, between mercury and carbon atoms. Once that bond is broken, the resulting substance is on the way to becoming substantially less harmful to the environment.

Knowing the exact layout of atoms within both the methylmercury and the MerB enzyme, the researchers found out how the enzyme creates an electric field that shifts around electrons in the methylmercury, priming the toxin for deconstruction. The research is a feat that would have been impossible only a year ago. By using increasingly powerful tools, scientists are able to see much more clearly how the "puzzle pieces" of chemical reactions interact.

The next challenge researchers face will be to find a way to take this new understanding of how methylmercury can be broken down and apply it in an ecosystem at large. At least in concept, using these types of bacteria or hijacking the chemical principles they use may provide a way to combat the buildup of methylmercury.

"There's definitely more work to be done in finding ways to build on what we've learned," said Jerry Parks, an ORNL staff scientist and co-author of the study. "But, we're optimistic that these findings can lead to a productive way to address mercury in the environment.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นักวิจัย knoxville ORNL และยูทาห์เปิดเผยว่ากุญแจสำคัญในการมลพิษแบคทีเรียมลพิษปรอทชัดเจน
ปรอทเป็นปัญหาที่ถาวรในสภาพแวดล้อม กิจกรรมของมนุษย์ได้นำไปสู่​​การสะสมมากขึ้นของสารเคมีที่เป็นพิษโดยเฉพาะในน้ำที่ปลาและหอยมีแนวโน้มที่จะทำหน้าที่เป็นฟองน้ำโลหะหนักก็ว่าลักษณะถาวรและเป็นพิษที่มีนักวิทยาศาสตร์ flummoxed เป็นเวลาหลายปีในการแสวงหาที่จะหาวิธีที่จะลดอันตรายที่เกิดจากการสะสมของสารปรอทในรูปแบบที่เป็นพิษมากที่สุด methylmercury.

ค้นพบใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเทนเนสซีนอกซ์วิล และโอ๊คสันที่ห้องปฏิบัติการแห่ง แต่มีโรงไฟใหม่ในหนึ่งในธรรมชาติที่ดีที่สุดของนักสู้ปรอท. แบคทีเรีย

"มลพิษสารปรอทเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ" jeremy smith, เก้าอี้ผู้ว่าการรัฐยูทาห์-ORNL และผู้เขียนนำการศึกษาใหม่กล่าวว่า "ที่เป็นความจริงอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตหรือใกล้ด้านบนของห่วงโซ่อาหารเช่นปลาหอยและในที่สุดมนุษย์. แต่แบคทีเรียบางชนิดดูเหมือนจะรู้วิธีการที่จะทำลายลงในรูปแบบที่เลวร้ายที่สุดของมัน. เข้าใจวิธีการที่พวกเขาทำเช่นนี้เป็นสิ่งมีค่า ข้อมูล. "

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้กันว่าเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจงหรือที่เรียกว่า merb ให้แบคทีเรียสามารถในการแปลง methylmercury ในรูปแบบน้อยเป็นพิษของสารปรอทที่ poses ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่าลักษณะที่ช่วยให้พวกเขาอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยสารปรอท การหาวิธีเอนไซม์นี้ทำงานที่อาจเกิดขึ้นอาจจะเป็นวิธีการทำงานได้เพื่อต่อสู้กับ methylmercury.

knoxville ยูทาห์และนักวิจัย ORNL,การทำงานกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยของจอร์เจียและ University of California, San Francisco, มีความสามารถในการตรวจสอบกลไก - ในระดับรายละเอียดมากที่สุด -. วิธีการที่เอนไซม์ merb แบ่งออกจากกันโมเลกุล methylmercury อันตราย

นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อตรวจสอบว่าโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์ที่ใช้ในการจัดเรียง One-สองหรือสามหมัดที่จะสลายการเชื่อมโยงที่สำคัญในการ methylmercury ระหว่างปรอทและคาร์บอนอะตอม เมื่อพันธบัตรที่เสียสารที่เกิดขึ้นอยู่ในทางที่จะกลายเป็นมากน้อยเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม.

รู้รูปแบบที่แน่นอนของอะตอมภายในทั้ง methylmercury และเอนไซม์ merb นักวิจัยพบวิธีเอนไซม์สร้างสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงรอบอิเล็กตรอนใน methylmercury, รองพื้นพิษกับโครงสร้าง การวิจัยเป็นเพลงที่จะได้รับเป็นไปไม่ได้เพียงหนึ่งปีที่ผ่านมา โดยใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นนักวิทยาศาสตร์สามารถที่จะเห็นได้อย่างชัดเจนมากขึ้นวิธีการที่ "ชิ้นส่วนปริศนา" ของปฏิกิริยาเคมีโต้ตอบ.

นักวิจัยความท้าทายต่อไปจะต้องเผชิญกับการหาวิธีที่จะใช้ความเข้าใจใหม่ของวิธีนี้ methylmercury สามารถแบ่งและนำไปใช้ในระบบนิเวศ ที่มีขนาดใหญ่ อย่างน้อยในแนวคิดใช้ประเภทนี้ของเชื้อแบคทีเรียหรือหักหลังหลักการทางเคมีที่ใช้อาจมีวิธีการที่จะต่อสู้กับการเจริญเติบโตของ methylmercury.

"มีการทำงานที่แน่นอนมากขึ้นที่จะต้องทำในการหาวิธีที่จะสร้างในสิ่งที่เราได้เรียนรู้" สวน jerry กล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์พนักงาน ORNL และร่วมเขียนของการศึกษา "แต่เราในแง่ดีว่าการค้นพบนี้จะนำไปสู่​​วิธีการผลิตสารปรอทที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นักวิจัย UT Knoxville และ ORNL เปิดเผยคีย์ไรแบคทีเรียล้างมลพิษพุธ
พุธมลภาวะเป็นปัญหาแบบในสภาพแวดล้อม กิจกรรมที่มนุษย์ได้นำไป accumulations ใหญ่ขึ้นของสารพิษเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการบ้าน ซึ่งปลาและหอยมักจะ ทำหน้าที่เป็นฟองน้ำสำหรับโลหะหนัก มันเป็นธรรมชาติที่เป็นพิษ และแบบที่มี flummoxed นักวิทยาศาสตร์ปีในการแสวงหาวิธีการบรรเทาอันตรายโดยโลหิตปรอทเป็นพิษมากที่สุดแบบ methylmercury

การค้นพบใหม่ โดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเทนเนสซี Knoxville และห้อง ปฏิบัติชาติโอ๊กริดจ์ อย่างไรก็ตาม ได้หลั่งน้ำตาแสงใหม่ของนักรบดาวพุธดีที่สุดของธรรมชาติ: แบคทีเรีย

"ดาวพุธมลภาวะเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมสำคัญ กล่าวว่า เจเรมีสมิธ เก้าอี้ของข้า UT ORNL และผู้เขียนเป้าหมายของการศึกษาใหม่ "ก็จริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ หรือด้านบนของห่วงโซ่อาหาร ปลา หอย และในที่สุด มนุษย์ แต่แบคทีเรียบางอย่างดูเหมือนจะ รู้วิธีการแบ่งรูปแบบเลวร้ายที่สุดของมัน เข้าใจว่าพวกเขาทำเช่นนี้เป็นข้อมูลที่มีคุณค่า"

นักวิทยาศาสตร์ได้ทราบว่า เอนไซม์เฉพาะ เป็น MerB ช่วยให้แบคทีเรียสามารถแปลง methylmercury เป็นแบบเป็นพิษน้อยกว่าปรอทที่ทำมากน้อยกว่าความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อม ติดที่ช่วยให้พวกเขา อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยสารปรอท หาวิธีเอนไซม์นี้ทำงานอาจอาจเป็นวิธีได้ต่อสู้กับ methylmercury ได้

นักวิจัย Knoxville UT และ ORNL ทำงานกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยจอร์เจียมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก ก็สามารถกำหนดกลไก -ระดับรายละเอียดมากที่สุด - ของวิธีเอนไซม์ MerB แบ่งแยกโมเลกุล methylmercury อันตราย

นักวิทยาศาสตร์ยังใช้คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงเพื่อกำหนดวิธีการที่โครงสร้างสามมิติของเอนไซม์ใช้การเรียงลำดับของวันทู 3 หมัดเพื่อแยกการเชื่อมโยงคีย์ใน methylmercury ระหว่างดาวพุธและคาร์บอนอะตอม เมื่อตราสารหนี้ที่มีการละเมิด สารผลลัพธ์เป็นมาจะกลายเป็นอันตรายมากน้อยต่อสิ่งแวดล้อม

รู้แบบแน่นอนของอะตอมภายในทั้งนี้ methylmercury และเอนไซม์ MerB นักวิจัยพบว่าเอนไซม์สร้างเป็นสนามไฟฟ้าที่กะรอบอิเล็กตรอนใน methylmercury ปั๊มสารพิษสำหรับ deconstruction การวิจัยเป็นความสำเร็จอย่างหนึ่งที่จะได้รับไม่เท่ากับปีที่ผ่านมา โดยใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์จะดูชัดเจนมากขึ้นว่า "ปริศนาชิ้น" ของปฏิกิริยาเคมีติดต่อ

นักวิจัยความท้าทายต่อไปหน้าจะหาวิธีการใหม่นี้เข้าใจว่า methylmercury สามารถแบ่งลง และนำไปใช้ในระบบนิเวศใหญ่ น้อยในแนวคิด ใช้แบคทีเรียชนิดนี้ หรือไฮแจ็คหลักเคมีที่ใช้อาจให้ไปต่อสู้กับโลหิตของ methylmercury ได้

"มีงานเพิ่มมากขึ้นแน่นอนจะทำในการหาวิธีการสร้างได้สัมภาษณ์, " ว่า สวน Jerry, ORNL เป็นเจ้าหน้าที่นักวิทยาศาสตร์และผู้เขียนร่วมของการศึกษาได้ "แต่ เราในเชิงบวกที่พบเหล่านี้สามารถนำไปสู่วิธีผลิตปรอทที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นักวิจัย UT Knoxville และ ornl เผยให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรียปุ่มเพื่อกำจัดมลพิษสิ่งแวดล้อมเป็นพิษสารปรอทสารปรอท
ซึ่งจะช่วยล้างเป็นปัญหาต่อเนื่องใน สภาพแวดล้อม ที่ การทำงานของมนุษย์ที่มีนำไปสู่ accumulations เพิ่มมากขึ้นของสารเคมีที่เป็นพิษโดยเฉพาะในเส้นทางน้ำที่หอยเชลล์และปลามีแนวโน้มที่จะทำหน้าที่เป็นฟองน้ำสำหรับโลหะหนักมันเป็นธรรมชาติแบบต่อเนื่องและเป็นพิษที่มี flummoxed นักวิทยาศาสตร์สำหรับปีในการสืบหาที่จะหาวิธีในการลดอันตรายที่เกิดจากการสะสมของสารปรอทในรูปแบบ methylmercury มากที่สุดเป็นพิษของมัน.

การค้นพบใหม่โดยบรรดานักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยของรัฐเทนเนสซี Knoxville และไม้โอ๊คสัน National Laboratory อย่างไรก็ตามได้ให้ความสว่างใหม่บนหนึ่งในนักสู้ที่ดีที่สุดของธรรมชาติสารปรอทแบคทีเรีย

"มลพิษปรอทหรือมีปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญที่"สมิธกล่าวว่าใครชั่วกว่าใครเก้าอี้ของ UT - ornl ผู้ว่าการที่ผู้เขียนและนำไปสู่การศึกษาใหม่ "โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสิ่งมีชีวิตที่หรืออยู่ใกล้ๆกับด้านบนสุดของห่วงโซ่อาหารเช่นหอยและปลาในท้ายที่สุดมนุษย์ แต่แบคทีเรียบางคนดูเหมือนจะรู้ได้อย่างไรในการทำลายรูปแบบที่เลวร้ายที่สุดของมัน การทำความเข้าใจว่าพวกเขาทำสิ่งนี้คือข้อมูลที่มีค่า"

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักกันในชื่อว่าเอนไซม์เฉพาะที่เรียกว่า merb ให้แบคทีเรียที่ความสามารถที่ใช้ในการแปลง methylmercury ลงในแบบฟอร์มน้อย - พิษของสารปรอทที่เป็นเหตุให้เกิดความเสี่ยงทางด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมากน้อยลักษณะที่ทำให้อยู่รอดใน สภาพแวดล้อม การใช้งานไร้สารปรอทที่หลากหลาย การค้นหาออกไปได้อย่างไรเอนไซม์นี้ทำงานได้อาจจะเป็นทางเลือกในการต่อสู้กับปัญหาได้นักวิจัย methylmercury .

UT Knoxville และ ornlการทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัย Georgia และ University of California San Francisco สามารถที่จะกำหนดกลไกการที่อยู่ในระดับมากที่สุดโดยละเอียดของวิธีการเอนไซม์ merb ที่พักออกจากกันโมเลกุล methylmercury อันตรายที่.

นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้คอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพ สูงในการกำหนดว่าโครงสร้างแบบสามมิติของเอนไซม์ที่ใช้การชกหนึ่ง - สอง - สามเพื่อการหยุดพักที่แยกออกจากกันสำคัญใน methylmercury ระหว่างอะตอมคาร์บอนและสารปรอท เมื่อพันธบัตรที่มีสารที่มีผลในทางที่จะเป็นอย่างมากไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม.

รู้ว่ารูปแบบที่แน่นอนของอะตอม ภายใน methylmercury และเอนไซม์ merb ทั้งนักวิจัยที่พบว่าเอนไซม์ที่สร้างฟิลด์ไฟฟ้าที่กะประมาณอิเล็กตรอนไปกระทบกับจอใน methylmercury ที่เชื้อปะทุตรวจสอบสารพิษตกค้างสำหรับการรื้อสร้าง การวิจัยที่มีความสามารถที่จะเป็นไปไม่ได้เมื่อหนึ่งปีที่แล้วนี่เอง โดยการใช้เครื่องมืออันทรงพลังมากขึ้นบรรดานักวิทยาศาสตร์จะสามารถดูได้อย่างชัดเจนมากขึ้นว่า"ชิ้นปริศนา"ของปฏิกิริยาทางเคมีมีปฏิสัมพันธ์.

ความท้าทายถัดไปที่นักวิจัยหน้าจะจะได้พบกับวิธีเพื่อนำความรู้ความเข้าใจใหม่นี้ว่า methylmercury สามารถหักลงมาและนำมาในระบบนิเวศที่ขนาดใหญ่ อย่างน้อยที่สุดในแนวความคิดการใช้ ประเภท นี้ของเชื้อแบคทีเรียหรือปล้นหลักการทางเคมีที่ใช้อาจเป็นอีกวิธีหนึ่งที่จะต่อสู้กับการสะสมของ methylmercury .

"มีของอย่างแท้จริงทำงานได้มากขึ้นในการค้นหาวิธีการทำในการสร้างในสิ่งที่เราได้เรียนรู้"เจอร์รีอุทยาน ornl พนักงานนักวิทยาศาสตร์และผู้ร่วมเขียนหนังสือที่การศึกษา "แต่เรากำลังมองโลกในแง่ดีว่าจากการสำรวจนี้จะสามารถนำไปสู่ทางที่ได้ไปยังแอดเดรสสารปรอทใน สภาพแวดล้อม