Ponto de ebulição de 5.900 graus Celsius e dureza semelhante à do diamante em combinação com carbono:tungstênioé o metal mais pesado, mas tem funções biológicas – especialmente em microrganismos que gostam de calor.Uma equipe liderada por Tetyana Milojevic, da Faculdade de Química da Universidade de Viena, relatou pela primeira vez espécies microbianas raras-tungstêniointerações na faixa nanométrica.Com base nessas descobertas, não sótungstêniobiogeoquímica, mas também a capacidade de sobrevivência de microrganismos em condições do espaço exterior pode ser investigada.Os resultados apareceram recentemente na revistaFronteiras em Microbiologia.

Como um metal duro e raro,tungstênio, com suas propriedades extraordinárias e ponto de fusão mais alto de todos os metais, é uma escolha muito improvável para um sistema biológico.Apenas alguns microrganismos, como arqueas termofílicas ou microrganismos sem núcleo celular, adaptaram-se às condições extremas de um ambiente de tungstênio e encontraram uma maneira de assimilartungstênio.Dois estudos recentes da bioquímica e astrobióloga Tetyana Milojevic, do Departamento de Química Biofísica da Faculdade de Química da Universidade de Viena, lançaram luz sobre o possível papel dos microrganismos numatungstênioambiente enriquecido e descrever uma nanoescalatungstênio-interface microbiana do microrganismo Metallosphaera sedula, extremamente amante do calor e dos ácidos, cultivado comtungstêniocompostos (Figuras 1, 2).É também este microrganismo que será testado quanto à capacidade de sobrevivência durante viagens interestelares em estudos futuros no ambiente espacial exterior.Tungstêniopode ser um fator essencial para isso.

Detungstêniopolioxometalatos como estruturas inorgânicas de sustentação da vida para o bioprocessamento microbiano deminérios de tungstênio

Semelhante às células minerais de sulfeto ferroso, os polioxometalatos artificiais (POMs) são considerados células inorgânicas por facilitarem os processos químicos pré-vida e exibirem características “semelhantes à vida”.Contudo, a relevância dos POMs para os processos de manutenção da vida (por exemplo, respiração microbiana) ainda não foi abordada.“Usando o exemplo da Metallosphaera sedula, que cresce em ácido quente e respira através da oxidação de metais, investigamos se sistemas inorgânicos complexos baseados em aglomerados de POM de tungstênio podem sustentar o crescimento de M. sedula e gerar proliferação e divisão celular”, diz Milojevic.

Os cientistas conseguiram mostrar que o uso detungstênioclusters POM inorgânicos baseados em dados permitem a incorporação de heterogêneostungstênioespécies redox em células microbianas.Os depósitos organometálicos na interface entre M. sedula e W-POM foram dissolvidos até a faixa nanométrica durante a cooperação frutífera com o Centro Austríaco de Microscopia Eletrônica e Nanoanálise (FELMI-ZFE, Graz).Nossas descobertas acrescentam M. sedula incrustada de tungstênio aos registros crescentes de espécies microbianas biomineralizadas, entre as quais archaea raramente são representadas”, disse Milojevic.A biotransformação demineral de tungstênioscheelita realizada pelo extremo termoacidófilo M. sedula leva à quebra da estrutura da scheelita, subsequente solubilização detungstênio, etungstêniomineralização da superfície celular microbiana (Figura 3).O biogênicocarboneto de tungstênionanoestruturas semelhantes a descritas no estudo representam um potencial nanomaterial sustentável obtido pelo design assistido por micróbios ecologicamente correto.

“Nossos resultados indicam que M. sedula se formatungstênio- tendo superfície celular mineralizada através de incrustações comsemelhante a carboneto de tungstêniocompostos”, explica o bioquímico Milojevic.EssetungstênioA camada incrustada formada ao redor das células de M. sedula pode muito bem representar uma estratégia microbiana para resistir a condições ambientais adversas, como durante uma viagem interplanetária.Tungstênioo encapsulamento pode servir como uma potente armadura radioprotetora contra condições ambientais adversas.“A armadura microbiana de tungstênio nos permite estudar mais a fundo a capacidade de sobrevivência desse microrganismo no ambiente espacial”, conclui Milojevic.